-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen einer
Arbeitsbelastung eines Fahrzeugfahrers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch
1. Die Erfindung betrifft ferner einen Arbeitslastschätzer gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 8.
-
HINTERGRUND
-
Die
Arbeitslast ist als der Teil einer begrenzten Fähigkeit eines Fahrers definiert,
die benötigt
wird, um ein bestimmtes Verkehrsszenario zu bewerkstelligen. Die
Arbeitslast hängt
von der Anforderung der Situation ab und hängt ebenso von den Eigenschaften
des Fahrers ab. Die Eigenschaften des Fahrers beinhalten sich langsam ändernde
Größen, wie
das Alter und die Fahrfähigkeiten,
den momentanen Fahrerzustand, wie Müdigkeit, Alkoholeinfluss und
emotionellen Zustand, und ferner unveränderliche Eigenschaften, wie
das Talent zum Fahren. Eine Arbeitslast ist daher ein subjektives
Maß für die Belastung
eines bestimmten Fahrers. Die Situationsanforderung, die die objektive
Last für
den Fahrer ist, beinhaltet die hauptsächliche Tätigkeitsanforderung, das ist
die Anforderung, die das Fahren betrifft, die Nebentätigkeitsanforderung
sind Tätigkeiten,
die nicht das Fahren betreffen. Beispiele für die Haupttätigkeitsanforderungen
können
ein Gangwechsel, eine Beschleunigung, ein Bremsen, eine Steuerung
des Lenkrades, etc. sein, dies sind alles Tätigkeiten, die das Fahren betreffen
zum Bewerkstelligen unterschiedlicher Verkehrssituationen, wie das
Verhandeln von Kreuzungen und Kurven, ein Überholen, ein Vermeiden von
Hindernissen, etc. Beispiele für
Nebentätigkeitsanforderungen können ein
Betätigen
von Mobiltelefonen, ein Betätigen
von Informations- und Unterhaltungssystemen, ein Betätigen einer
Klimasteuerung, eine Betätigung
einer Fahrzeugsitzposition, etc. sein.
-
Arbeitslastschätzer in
dem Kontext der Beschreibung können
zum Schätzen
einer Arbeitslast und einer Anforderung verwendet werden.
-
Eine
Arbeitslastschätzung
wird normalerweise in Arbeitslastmanagementsystemen verwendet, wobei ein
Arbeitslastschätzer
eine Information bereitstellt, ob der Fahrer als unter hoher Arbeitslast
oder nicht unter hoher Arbeitslast anzunehmen ist. In dem Fall,
dass der Schätzer schlussfolgert,
dass der Fahrer unter einer hohen Arbeitslast ist, blockiert ein
Informationssystem zeitweilig Information, die dem Fahrer darzustellen
ist, oder ordnet sie neu an, falls ein zeitweiliges Blockieren oder
Neuanordnen für
diesen darzustellenden Informationstyp zulässig ist. Normalerweise kann
ein solches zeitweiliges Blockieren und Neuanordnen zugelassen werden,
außer
die Information betrifft sicherheitsrelevante Botschaften.
-
Eine
Arbeitslastschätzung
ist eine gut etablierte Technologie. Für eine allgemeinere Darstellung
wird auf die Berichte der EC-Projekte Generic Intelligent Driving
Support; Michon 1993, und Centralised Management of Vocal Interfaces;
1999, verwiesen.
-
Normalerweise
wird eine Arbeitslast, basierend auf leistungsbezogenen Messungen,
geschätzt,
das heißt
der Anforderung einer momentanen Verkehrssituation. Die leistungsbezogenen
Messungen können
aus Informationen geschätzt
werden, die vorgezogene Tätigkeiten
und nicht vorgezogene Tätigkeiten
betreffen.
-
Als
Beispiele für
anforderungsbasierte Arbeitslastschätzsysteme werden Referenzen
auf Bellet, T. u.a., 2002, „Real-time" Analysis of the
Driving Situation in Order to Manage On-board Information, e-Safety Conference
Proceedings, Lyon, gegeben.
-
Eine
Nebentätigkeitsanforderung,
das sind ablenkungsbezogene Tätigkeiten,
können
durch Aufzeichnungen eines Fahrzeugsystembetriebs oder mittels Augen-
und Bewegungsverfolgung geschätzt
werden, siehe z.B. „Integrated
Safety System",
Delphi 2001, ausgestellt in der Frankfurter Automesse 2001.
-
Ein
Arbeitslastmanagementsystem, das eine Anforderungsschätzung für fahrbezogene
Tätigkeiten und
ablenkungsbezogene Tätigkeiten
verwendet, ist in der
SE 515699 angegeben.
Falls der Arbeitslastschätzer
ein anspruchsvolles Ereignis erfasst, wird ein großes Arbeitslastausgangssignal
generiert. Das große
Arbeitslastsignal wird durch einen Informationsfilter empfangen,
der eingerichtet ist Informationsbotschaften für eine vorgegebene Zeitspanne
zu blockieren, egal was sich während
dieser Zeitspanne ereignet. Da die Zeitspanne vorbestimmt ist und
mit dem Beginn des Ereignisses einsetzt, das eine hohe Arbeitslastbedingung
für den
Fahrer erzeugt, adaptiert sich der Informationsfilter nicht an die
realen echten Verkehrssituationen, in welchen die Arbeitslast für verschiedene
Zeitspannen in verschiedenen Situationen aufrecht bleibt.
-
OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
-
Kurzzeitig
anspruchsvolle Szenarien werden mittels einer Hierarchie von Ereignissen,
Situationen und Fahrumgebungen beschrieben. Diese Ausdrücke sind
wie folgt definiert:
-
1. Ereignis
-
Eine
kurzzeitige Änderung
der Anforderung. Dies betrifft Änderungen
des dynamischen Zustandes des Fahrzeuges (z.B. Beschleunigungen
oder Kurven) oder ein Fahrzeugbetrieb, der eine Anforderung an die Aufmerksamkeit
stellt.
-
2. Situation
-
Eine
Ansammlung von Ereignissen, z.B. ein Manövrieren durch eine Kreuzung,
kann aus einer Beschleunigung, einem kurzen Anhalten und einer Kurve
bestehen. Eine Einparksituation kann aus mehreren Kurven und Rückfahrten
bestehen und ein Betätigen
eines Radios beinhaltet im Allgemeinen mehrere aufeinander folgende
Betätigungen
von Knöpfen
und/oder das Drehen von Knöpfen.
-
3. Umgebung
-
Eine
Sammlung von Situationen. Zum Beispiel ein Fahren in der Innenstadt
kann eine Abfolge von Kreuzungen, Kreisverkehren und Parksituationen
beinhalten.
-
In
jeder Ebene werden die Zeitspannen zwischen den Ereignissen, Situationen
oder Umgebungen als Lücken
bezeichnet.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Arbeitsbelastungsschätzer bereitzustellen,
der fähig
ist, ein hohes Arbeitslastausgangssignal während einer Verkehrssituation
aufrechtzuerhalten, die aus einer Sammlung von Ereignissen besteht.
Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung einen Arbeitslastschätzer zu schaffen,
der es ermöglicht,
eine hohe Arbeitslast unter verschiedenen Zeitspannen für verschiedene
Situationen zu erhalten. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren
zum Schätzen
einer Arbeitsbelastung gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 erreicht. Die Aufgaben können ferner durch einen Arbeitslastschätzer gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 8 erreicht werden.
-
Die
Erfindung verwendet einen Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen, der sich über eine
Zeitspanne von einem Endzeitpunkt eines fordernden Ereignisses bis
zu einem Arbeitsbelastungs-Verzögerungsendzeitpunkt
erstreckt. Ein hohes Arbeitsbelastungs-Ausgangssignal wird generiert,
während
das fordernde Ereignis während
des Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens
aufrechterhalten wird. Der Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen
stellt sicher, dass ein hohes Arbeitslastausgangssignal während einer
Situation erhalten bleibt, die eine Ansammlung von fordernden Ereignissen
beinhaltet, welche jeweils ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
generieren.
-
Durch
Verwendung des Verfahrens zum Schätzen einer Arbeitsbelastung
gemäß der Erfindung
und eines Arbeitslastschätzers
gemäß der Erfindung
zusammen mit einer Arbeitsbelastungsverzögerung einer adäquaten Länge, dies
sind 0,1–20
s, vorzugsweise 2–15
s und besonders bevorzugt 3–7
s, wird die Arbeitsbelastungsschätzung
präziser
entsprechend der tatsächlichen
durch einen Fahrer erfahrenen Arbeitsbelastung sein.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorliegende Erfindung wird detaillierter mit Bezug auf Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
-
1 einen
Arbeitsbelastungsmanager zeigt, der einen Arbeitslastschätzer gemäß der Erfindung
verwendet,
-
2 eine
Darstellung von bedingenden Regeln zur Arbeitsbelastungsberechnung,
einschließlich
einer Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitspanne
zeigt,
-
3 einen
CAN-Bus zeigt, der einen Zugriff aus Signale gibt, die Tätigkeiten
anzeigen, welche die Aufmerksamkeit des Fahrers erfordern,
-
4 ein
Beispiel einer hierarchischen Taxonomie zum Beschreiben fordernder
Fahrszenarien zeigt,
-
5 ein
Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Schätzen
einer Arbeitsbelastung gemäß der Erfindung
zeigt,
-
6 eine
Ausführungsform
eines Arbeitsbelastungsschätzers
gemäß der Erfindung
zeigt,
-
7 ein
Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Schätzen
einer Arbeitsbelastung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
-
8 ein
Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Bearbeiten eines eingehenden Anrufs oder einer SMS-Botschaft
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt, und
-
9 eine
Fahrzeug-interne Anordnung zum Behandeln eines eingehenden Anrufs
oder einer SMS-Botschaft gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In 1 ist
eine schematische Zeichnung eines Arbeitsbelastungsmanagers 1 gezeigt.
Der Arbeitsbelastungsmanager beinhaltet einen Arbeitsbelastungsschätzer 2 und
einen Informationsfilter 3. Der Arbeitsbelastungsschätzer 2 empfängt Informationen
bezüglich
Tätigkeiten,
die die Aufmerksamkeit des Fahrers erfordern. Die Information wird
als Eingangssignal 4 bereitgestellt. Das Eingangssignal
kann verschiedene Typen aufweisen, einschließlich physiologischen Indikatoren,
wie Herzfrequenzsensoren oder Augenbewegungsindikatoren, vergleiche
z.B. „Assessment
of cardiovascular reactivity by means of spectral analysis" von Mulder, L.J.M.,
PhD-Arbeit, Rijksuniveristetet
Groningen, Groningen 1988, oder „Automatic Driver Visual Behaviour
Measurement" von
Victor, T., Blomberg, O. und Zelinsky in Vision in vehicles 9, Elsevier
Science B.V. Andere Alternativen für Signale, die verwendet werden
können,
sind Straßenkarteninformation
und Informationen externer Sensoren, wie ein Radar, etc.
-
Vorzugsweise
basiert das Eingangssignal auf leistungsbezogenen Messungen, die
aus Informationen geschätzt
werden, die eine Haupttätigkeitsanforderung
und eine Nebentätigkeitsanforderung
betreffen.
-
Die
folgenden Eingangssignale 4 können als Basis zum Schätzen verwendet
werden, falls ein forderndes Ereignis vorliegt:
-
1. Beschleunigung
-
Die
Fahrzeugbeschleunigung ist aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
erhältlich,
das in einem Fahrzeug-Multiplex-System, wie einem CAN-Bus, verfügbar ist.
Das Signal kann auch von einem Beschleunigungssensor erhalten werden.
-
2. Steuerwinkel
-
Der
Steuerwinkel wird durch einen Steuerwinkelsensor gemessen, der in
dem Steuersystem vorgesehen ist. Das Signal ist in dem Muliplex-System,
wie dem CAN-Bus, erhältlich.
-
3. Steuerwinkelgeschwindigkeit
-
Die
Steuerwinkelgeschwindigkeit kann aus dem Steuerwinkel berechnet
werden. Vorzugsweise wird die Steuerwinkelgeschwindigkeit durch
Differenzieren eines gefilterten Steuerwinkelsignals erhalten.
-
4. Laterale Beschleunigung
-
Die
laterale Beschleunigung wird durch einen Sensor aufgezeichnet. Das
Signal ist in dem Multiplex-System, wie dem CAN-Bus, verfügbar.
-
5. Bremsdruck
-
Es
ist möglich,
entweder nur das binäre
Signal des Vorliegens eines Bremsdrucks oder ein Signal entsprechend
der Größenordnung
des Bremsdrucks zu verwenden. Das Signal ist in dem Multiplex-System,
wie dem CAN-Bus, erhältlich.
-
6. Blinker
-
Eine
Information betreffend der Betätigung
des Blinkers ist in dem Multiplex-System, wie dem CAN-Bus, erhältlich.
-
7. Schaltposition
-
Eine
Information betreffend der Schaltposition oder einer Änderung
der Schaltposition ist in dem Multiplex-System, wie dem CAN-Bus,
erhältlich.
-
8. Fahrzeugnavigationssystem-Aktivierungsknöpfe
-
Eine
Information bezüglich
von Steuerknöpfen
des Fahrzeugnavigationssystems ist in dem Multiplex-System, wie
dem CAN-Bus, erhältlich.
-
9. Informations-/Unterhaltungsknöpfe
-
Eine
Information bezüglich
einer Verwendung von Informations-/Unterhaltungssteuerknöpfen, wie
Radioknöpfen
oder Lautstärkesteuerknöpfen, sind
in dem Multiplex-System, wie dem CAN-Bus, erhältlich.
-
10. Spiegelsteuerknöpfe
-
Eine
Information bezüglich
einer Verwendung von Spiegelsteuerknöpfen ist in dem Multiplex-System, wie
dem CAN-Bus, erhältlich.
-
11. Fenstersteuerknöpfe
-
Eine
Information betreffend einer Verwendung von Steuerknöpfen ist
in dem Multiplex-System,
wie dem CAN-Bus, erhältlich.
-
12. Sitzsteuerknöpfe
-
Eine
Information bezüglich
einer Verwendung von Sitzsteuerknöpfen ist in dem Multiplex-System, wie dem CAN-Bus,
verfügbar.
-
Weitere
Eingangssignale können
verwendet werden, z.B. Steuerknöpfe
für Informations-/Unterhaltungssysteme
des Fahrzeugs.
-
In
unterschiedlichen Ausführungsformen
der Erfindung kann ein Fachmann eine beliebige Kombination der oben
verfügbaren
Signale in Betracht ziehen. Die Erfindung ist insbesondere in Situationen
nützlich, wenn
das Signal eine sich ändernde
Amplitude aufweist und wenn die Amplitude des Signals mit einem Schwellwert
verglichen wird, um zu entscheiden, ob ein forderndes Ereignis vorliegt
oder nicht. Unter diesen Umständen
wird die Länge
einer Zeitspanne, während
welcher der Fahrer unter einer hohen Arbeitsbelastungsbedingung
ist, mit der Zeit sich ändern.
Die Arbeitsbelastung wird während
dieser Zeitspanne hoch bleiben und während eines Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens
hoch bleiben. Die oben aufgelisteten Signale 1–4 sind
von diesem Typ.
-
Die
Eingangssignale werden zum Bestimmen verwendet, ob ein forderndes
Ereignis vorliegt oder nicht vorliegt. Ein forderndes Ereignis ist
ein Ereignis, das die Aufmerksamkeit des Fahrers an sich zieht und
wobei zusätzliche
Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers, wie Informationsbotschaften
oder eingehende Anrufe (z.B.) von der wichtigsten Aufgabe des Fahrers
ablenkend erfahren werden, während
das Fahrzeug geführt
wird.
-
Die
folgenden Bedingungen zum Klassifizieren der Signale, die ein forderndes
Ereignis angeben, können
verwendet werden:
-
Hierbei
ist S ein Signalwert und T ist der gewählte Schwellwert, der innerhalb
des vorgeschlagenen Intervalls gewählt werden sollte.
-
Falls
das Kriterium für
ein forderndes Ereignis erfüllt
ist, erzeugt der Arbeitsbelastungsschätzer ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal 5,
welches als Eingangssignal für
den Informationsfilter 3 dient.
-
Der
Arbeitsbelastungsschätzer
wird während
des fordernden Ereignisses und während
eines Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens,
der sich über
eine Zeitspanne von dem Endzeitpunkt des fordernden Ereignisses
bis zu einem Arbeitsbelastungs-Verzögerungsendzeitpunkt erstreckt,
fortfahren, ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal zu generieren.
-
Systemtests
haben gezeigt, dass ein Arbeitsbelastungszeitrahmen, der sich bis
zu 3 Sekunden erstreckt, eine hohe Arbeitsbelastungsanzeige während der
Ereignisse aufrecht erhält,
ein Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen,
der sich zwischen 3 und 15 Sekunden erstreckt, hält eine hohe Arbeitsbelastung
während
Situationen aufrecht und ein Arbeitsbelastungsverzögerungszeitrahmen,
der sich über
mehr als 20 Sekunden erstreckt, weist die Möglichkeit eines Aufrechterhaltens
einer hohen Arbeitsbelastung während fordernder
Fahrumgebungen auf.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird der Arbeitsbelastungsverzögerungszeitrahmen auf 0,1 bis
20 Sekunden gesetzt, vorzugsweise zwischen 2 und 15 Sekunden und
besonders bevorzugt zwischen 3 und 7 Sekunden.
-
Wenn
der Arbeitsbelastungsschätzer
ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal generiert, ordnet die
Information oder verzögert
das System, das eine Information 6 initiiert hat, sodass
eine Information 7 in einer kontrollierten Weise über ein
Kommunikationsmittel 8, das in dem Fahrzeug vorgesehen
ist, erscheint.
-
In 2 ist
eine Illustration von bedingenden Regeln für eine Arbeitsbelastungsberechnung
gezeigt, die eine Arbeitsbelastungsverzögerungszeitspanne beinhaltet.
-
Das
untere Diagramm zeigt den Steuerwinkel als Funktion über die
Zeit. Ein Schwellwert T gibt die Grenze an, über welcher ein forderndes
Ereignis als vorliegend angenommen wird. Das fordernde Ereignis
tritt zwischen einem Startpunkt t0 des fordernden
Ereignisses und einem Endpunkt t1 des fordernden
Ereignisses auf. Der Arbeitsbelastungsschätzer erzeugt ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
an dem Startpunkt t0 des fordernden Ereignisses.
In der unteren Figur ist gezeigt, dass das hohe Arbeitsbelastungsausgangssignal HW
während
des fordernden Ereignisses DE und während des Arbeitsbelastungsverzögerungszeitrahmens
D aufrecht erhalten wird.
-
Der
Arbeitsbelastungsverzögerungszeitrahmen
kann durch einen Zähler
ausgeführt
werden, der triggert, wenn die fordernde Ereignisbedingung auf falsch
gesetzt wird. Der Arbeitsbelastungs verzögerungszeitrahmen kann dieselbe
Dauer für
alle Bedingungen aufweisen oder alternativ kann er eine unterschiedliche Dauer
für verschiedene
Bedingungen aufweisen. In einer Ausführungsform weisen mindestens
zwei Bedingungen eine unterschiedliche Dauer des Arbeitsbelastungszeitrahmens
auf.
-
In 3 ist
eine schematische Darstellung eines CAN-Busses 9 in einem
Fahrzeug gezeigt. Für
eine allgemeine Beschreibung eines CAN-Bussystems für Fahrzeuge
wird auf die folgenden US-Patente
verwiesen: US-Patent Nr. 5,574,848, 5,551,053, 5,323,385, 5,539,778,
5,600,782, 5,675,830 und 5,448,180. Der CAN-Bus wird durch eine
Hauptprozessoreinheit 10 gesteuert, die den Arbeitsschätzer 2 und
den Informationsfilter 3 beinhalten kann. Der CAN-Bus kommuniziert
mit unterschiedlichen Steuersystemen in dem Fahrzeug, wie einer
Motorsteuereinheit 11, die Informationen über eine
Beschleunigung des Fahrzeuges bereitstellt, ein Lenksteuersystem 12,
das Informationen über
den Lenk- bzw. Steuerwinkel bereitstellt, ein Bremssteuersystem 13,
das eine Information über
den Bremsdruck bereitstellt, ein Schaltgetriebesteuersystem 14, welches
eine Information über
die Schaltposition bereitstellt, einen Blinkerkommunikationsschalter 15,
der eine Information über
die Verwendung des Blinkers bereitstellt, ein Telefonsteuersystem 16,
welches eine Information über
die Verwendung des Telefons bereitstellt, ein Informations-/Unterhaltungssteuersystem 17,
das eine Information über
die Verwendung von Steuerknöpfen
des Informations-/Unterhaltungssystems bereitstellt, ferner beliebige
zusätzliche
Steuersysteme 18, die mit dem Bus verbunden sein können, wie
Sitzsteuerschalter, Spiegelsteuerschalter, Fenstersteuerschalter,
Fahrzeugnavigationssystemsteuersysteme, etc.
-
Durch
Koppeln des Arbeitslastmanagers 1 mit dem CAN-Bus kann
der Arbeitbelastungsmanager einen Zugriff auf alle wichtigen Informationen
zum korrekten Bestimmen aufweisen, ob eine hohe Arbeitslastbedingung
vorliegt oder nicht.
-
In 4 ist
ein Beispiel einer hierarchischen Taxonomie zum Beschreiben von
fordernden Fahrszenarien gezeigt.
-
Der
untere Teil der Figur zeigt eine Abfolge von Ereignissen, von links
nach rechts eine Verzögerungszeitspanne,
gefolgt von einer Lücke
und eine Beschleunigungszeitspanne, zusammen mit einer scharfen
Kurve. In einer Zwischenzeitspanne, die kein forderndes Ereignis
bildet, wird von einer Verzögerung,
einer Lücke und
einer Beschleunigungszeitspanne gefolgt.
-
Die
Ereignisse sind in zwei unterschiedlichen Situationen gruppiert:
Eine Kurve an einer T-Kreuzung, gefolgt
von einer Lücke
und einem Zebrastreifen.
-
Die
Verkehrsumgebung wird als Fahren in einer Innenstadt klassifiziert.
-
Der
Arbeitsbelastungszeitrahmen gemäß der Erfindung
wird vorzugsweise auf eine Ausdehnung eingestellt, sodass Ereignisse,
die eine Situation bilden, zusammen gruppiert werden und dass eine
hohe Arbeitsbelastungsverzögerung
während
einer Situation aufrechterhalten bleibt. Der Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen
sollte vorzugsweise nicht so lange sein, dass unterschiedliche Situationen
miteinander gruppiert werden. Aus diesem Grund sollte der Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen
eine Dauer zwischen 2 und 15 Sekunden, vorzugsweise zwischen 3 und
7 Sekunden, aufweisen.
-
In
einer nachfolgenden Tabelle ist ein Satz unterschiedlicher Ereignisse,
die durch den Arbeitsbelastungsschätzer als fordernde Ereignisse
skizziert werden sollten:
-
Die
oben aufgelisteten fordernden Ereignisse werden häufig zu
fordernden Situationen zusammengefasst. Beispiele von fordernden
Situationen sind nachfolgend aufgeführt:
-
In 5 ist
ein Flussdiagramm zum Durchführen
eines Verfahrens zum Schätzen
einer Arbeitsbelastung für
einen Fahrer eines Fahrzeuges gezeigt.
-
In
einem ersten Verfahrensschritt 20 werden Signale 21 gesammelt,
die indikativ für
Tätigkeiten
sind, die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigen. In einem zweiten Verfahrensschritt 22 werden
die Signale mit Schwellwerten verglichen und/oder einer Anzeige
für ein
Vorliegen einer fordernden Aktivität. In einem dritten Verfahrensschritt 24 wird
bestimmt, ob ein forderndes Ereignis vorliegend ist oder nicht.
Falls ein forderndes Ereignis nicht vorliegt, wird ein neuer Satz
von Eingangssignaldaten gesammelt. Falls ein forderndes Ereignis vorliegt,
wird ein hohes Arbeitslastausgangssignal in einem vierten Verfahrensschritt 26 generiert.
Nachdem das fordernde Ereignis identifiziert wurde, wird in einem
fünften
Verfahrensschritt 28 bestimmt, ob das fordernde Ereignis
immer noch fortdauert oder es beendet ist. Der fünfte Verfahrensschritt wird
solange wiederholt, wie das fordernde Ereignis fortdauert. Der fünfte Verfahrensschritt
kann durch ein sofortiges Neusammeln eines neuen Satzes von Eingangssignaleingangsdaten
ersetzt werden, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Wenn
das fordernde Ereignis nicht länger
vorliegt, wird der Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen mit dem sechsten
Verfahrensschritt 30 gestartet. Unterschiedliche Zeitrahmen
können
für unterschiedliche
Tätigkeiten
verwendet werden. Neue Daten werden während des Laufens des Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens
gesammelt. Ein neu identifiziertes forderndes Ereignis setzt den
Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen
zurück,
der dann wieder zu laufen beginnt, nachdem das neue fordernde Ereignis
ausgelaufen ist.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet das Verfahren zum Schätzen einer Arbeitsbelastung
einen Verfahrensschritt zum Bestimmen, ob stationär oder nahezu
stationär.
Das Fahrzeug wird als stationär
betrachtet, wenn das Fahrzeug stillsteht, das heißt eine
Geschwindigkeit gleich Null aufweist, für eine Zeitspanne, die einen
Zeitspannenschwellwert übersteigt.
Der Zeitspannenschwellwert ist vorzugsweise zwischen 10–40 Sekunden.
Das Fahrzeug wird erst dann als stationär betrachtet, wenn der Arbeitsbelastungsschätzer identifiziert
hat, dass das Fahrzeug sich für
eine Zeitspanne, die den Schwellwert überschreitet, im Stillstand
befindet.
-
Das
Fahrzeug wird als nahezu stationär
erkannt, falls ein Fahrzeuggeschwindigkeitseingangssignal unterhalb
eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwerts für eine Zeitspanne
ist, die einen Zeitspannenschwellwert übersteigt. Der Zeitspannenschwellwert
für die
Bedingung „nahezu
stationär" kann derselbe wie
der Zeitspannenschwellwert für
die Bedingungen „stationär" sein. Jedoch kann
ein größerer Zeitspannenschwellwert
für die
Bedingung „nahezu
stationär" als für die Bedingung „stationär" verwendet werden. Der
Zeitspannenschwellwert für
die Bedingung „nahezu
stationär" ist vorzugsweise
zwischen 20 Sekunden und 2 Minuten bei einem Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwert
von 4 km/h. Falls der Arbeitsbelastungsschätzer bestimmt hat, dass das
Fahrzeug stationär
oder nahezu stationär
ist, generiert die Einrichtung zum Generieren eines Ausgangssignals
ein geringes Arbeitsbelastungsausgangssignal unabhängig davon,
ob ein forderndes Ereignis ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
generiert hat oder nicht.
-
Nach
einem Evaluieren, ob das Fahrzeug stationär oder nahezu stationär ist, wird
die aktuelle Bestimmung des Arbeitsbelastungspegels fortgesetzt,
wie zuvor mit Bezug auf das Flussdiagramm von 5 erläutert. In
dem Fall, dass identifiziert wird, dass das Fahrzeug stationär oder nahezu
stationär
ist, ist es möglich, die
verbleibenden Teile des Algorithmus zum Bestimmen des Arbeitsbelastungspegels
zu überspringen,
da der Arbeitsbelastungsschätzer
ein geringes Arbeitsbelastungsausgangssignal unabhängig von
dem Status des Eingangssignals generiert, das indikativ für die Tätigkeiten
ist, die eine Aufmerksamkeit des Fahrers benötigen. Währenddessen werden sogar keine Änderungen
durchgeführt,
bis eine neue Abtastung von Eingangssignalen durchgeführt wird.
Es ist ebenso möglich,
die verbleibenden Teile des Algorithmus zu durchlaufen, ohne den
Arbeitsbelastungspegel zurückzusetzen
und erst danach eine neue Abtastung von Eingangssignalen durchzuführen.
-
In 6 ist
eine Ausführungsform
eines Arbeitsbelastungsschätzers 2 gemäß der Erfindung
gezeigt. Der Arbeitsbelastungsschätzer 2 beinhaltet
eine Einrichtung 30 zum Beziehen eines Signals 7,
das indikativ für
eine Tätigkeit
ist, die die Aufmerksamkeit eines Fahrers benötigt, wobei das Signal zum
Bestimmen eines Arbeitsbelastungspegels aus einem Ausgangssignal
eines Arbeitsbelastungsschätzers
verwendet wird. Der Arbeitsbelastungsschätzer kann ferner eine Einrichtung 31 zum
Identifizieren beinhalten, dass das Fahrzeug stationär ist, falls
das Fahrzeug für
eine Zeitspanne stillsteht, die einen Schwellwert überschreitet.
Die Bedingung, dass das Fahrzeug stationär ist, kann aus einem Geschwindigkeitssignal 32 zusammen
mit einer Zeitbedingung identifiziert werden, diese Park- oder Nullgeschwindigkeit
muss für
eine Zeitspanne fortdauern, die einen Schwellwert überschreitet.
Diese Einrichtungen 31 können ferner identifizieren,
ob das Fahrzeug nahezu stationär
ist. Das Fahrzeug wird als nahezu stationär erachtet, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit
geringer als der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwert für eine Zeitspanne
ist, die einen Zeitspannenschwellwert überschreitet.
-
Der
Fahrzeugschätzer
beinhaltet ferner eine Einrichtung 33 zum Generieren eines
Arbeitsbelastungsausgangssignals. Das Mittel zum Generieren eines
Arbeitsbelastungsausgangssignals 33 generiert, falls eine Einrichtung
zum Identifizieren beinhaltet ist, ob das Fahrzeug stationär oder nahezu
stationär
ist, ein geringes Arbeitsbelastungsausgangssignal solange wie das
Fahrzeug stationär
oder nahezu stationär
ist, unabhängig davon,
ob eine Tätigkeit,
die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigt, ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
generiert hat oder nicht.
-
Der
Arbeitsbelastungsschätzer
beinhaltet ferner eine Einrichtung zum Identifizieren eines forderndes Ereignisses 34 aus
einem Signal, das indikativ für
eine Tätigkeit
ist, die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigt. Das fordernde Ereignis
wird zwischen einem Startpunkt des fordernden Ereignisses und einem
Endpunkt des fordernden Ereignisses über die Zeit auftreten. Der
Arbeitsbelastungsschätzer
beinhaltet eine Einrichtung 35 zum Generieren eines Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens.
Der Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmen
erstreckt sich über
eine Zeitspanne von dem Endzeitpunkt des fordernden Ereignisses bis
zu einem Endzeitpunkt der Arbeitsbelastungsverzögerung.
-
Die
Einrichtung zum Generieren eines Arbeitsbelastungsausgangssignals 33 wird
ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal während des fordernden Ereignisses
generieren und das hohe Arbeitsbelastungsausgangssignal während des
Arbeitsbelastungs-Verzögerungszeitrahmens
aufrechterhalten.
-
In 7 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Arbeitsbelastung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Das Verfahren kann in einem Arbeitsbelastungsmanager 1 wie
in 1 gezeigt verwendet werden. Gemäß dieser
Erfindung wird ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal diskriminiert,
falls das Fahrzeug stationär
oder nahezu stationär
ist. Ein geringes Arbeitsbelastungsausgangssignal wird generiert,
unabhängig
davon, ob ein forderndes Ereignis detektiert wird, falls das Fahrzeug
stationär
oder nahezu stationär
ist. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird Information
bezüglich
Tätigkeiten,
die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigen, aus einem Eingangssignal
bezogen. Diese Information beinhaltet eine Information bezüglich dessen,
ob das Fahrzeug stationär
oder nahezu stationär
zu betrachten ist. In einem zweiten Verfahrensschritt 101 wird
bestimmt, ob das Fahrzeug stationär oder nahezu stationär ist. Die
Bedingung, dass das Fahrzeug stationär ist, wird identifiziert,
falls das Fahrzeug stillsteht und für eine Zeitspanne stillsteht,
die einen Schwellwert überschreitet.
Es gibt vielfältige
Wege zum Bestimmen, ob ein Fahrzeug stillsteht. Eine naheliegendste
Möglichkeit
ist, das Geschwindigkeitssignal zu verwenden und zu bestimmen, ob ein
Fahrzeug stillsteht, falls das Signal eine Geschwindigkeit gleich
Null anzeigt. Es ist ebenso möglich,
ein Signal zu verwenden, das die Verwendung von einer Handbremse
anzeigt. Sobald zuerst identifiziert wird, dass das Fahrzeug stillsteht,
z.B. durch Festhalten, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null
ist, beginnt ein Zeitgeber zu laufen oder alternativ wird ein Flag
gesetzt, der die Startzeit angibt. In dem zweiten Verfahrensschritt 101 wird
bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, und falls die
Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, für wie lange die Fahrzeuggeschwindigkeit
Null war. Dies wird von dem Zeitgeber verwendet, der zu laufen begann,
als festgehalten wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich
Null war oder durch Vergleichen eines Wertes, der dem Flag zugeordnet
ist mit einem Zeitgeber, der das Flag gesetzt hat.
-
Es
wird festgehalten, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit für eine Periode
Null gewesen ist, die einen Schwellwert, vorzugsweise 10–40 Sekunden, überschreitet,
das Fahrzeug wird als stationär
angenommen und ein geringes Arbeitsbelastungssignal wird mit dem
dritten Verfahrensschritt 102 erzeugt, unabhängig davon, ob
ein forderndes Ereignis ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
initiiert hat oder nicht.
-
Falls
das Verfahren ein Erfassen einer Bedingung beinhaltet, die als nahezu
stationär
identifiziert wird, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Verfahrensschritt 101 bestimmt.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit als unterhalb eines Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwerts
für eine
Zeitspanne identifiziert wurde, die einen Zeitspannenschwellwert übersteigt,
wird das Fahrzeug als nahezu stationär erachtet.
-
Falls
das Fahrzeug als nahezu stationär
erachtet wird, wird ein geringes Arbeitsbelastungssignal mit dem
dritten Verfahrensschritt 102 generiert, unabhängig davon,
ob ein forderndes Ereignis ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal
initiiert hat oder nicht.
-
Falls
das Fahrzeug weder stationär
noch nahezu stationär
ist, setzt sich das Fahren mit dem Schätzen der Arbeitsbelastung der
momentanen Verkehrssituation fort. Dies wird in dem vierten Verfahrensschritt 103 durchgeführt, in
dem Signale, die indikativ für
Tätigkeiten
sind, die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigen, mit Schwellwerten verglichen
werden oder durch Festhalten, dass eine Tätigkeit fortdauert, die die
Aufmerksamkeit des Fahrers benötigt.
-
Falls
ein forderndes Ereignis identifiziert wird, das heißt falls
ein Signal, das gewisse Typen von Tätigkeiten betrifft, einen Schwellwert überschreitet
oder falls ein Signal, das andere Tätigkeiten betrifft, die angeben,
dass eine Tätigkeit,
die die Aufmerksamkeit des Fahrers benötigt, fortdauert, wird ein
hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal bei einem fünften Verfahrensschritt 104 generiert,
andernfalls wird ein geringes Arbeitsbelastungsausgangssignal bei
einem sechsten Verfahrensschritt 105 generiert.
-
Das
Verfahren wird mit dem ersten Verfahrensschritt 100 mit
einem neuen Satz von gesammelten Daten neu gestartet, nachdem der
dritte Verfahrensschritt 102, der fünfte Verfahrensschritt 104 oder
der sechste Verfahrensschritt 105 abgeschlossen ist.
-
Der
Arbeitsbelastungsschätzer
und seine Einrichtung kann aus einem herkömmlichen Mikrocomputer, einem
Signaleingang, einem Signalausgang, Prozessoren, die fähig sind
eine logische Struktur und Zeitgeber oder ein Referenzzeitsignal
zu bearbeiten, bestehen. Der Eingang kann zum Bearbeiten von analogen
wie auch digitalen Signalen eingerichtet sein. Der Ausgang kann
optional ein analoger oder ein digitaler Ausgang sein. Vorzugsweise
wird der Eingang mit einem CAN-Bus gekoppelt. In diesem Fall muss
der Eingang nur fähig sein,
digitale Signale zu verarbeiten. Der Arbeitsbelastungsschätzer kann
ebenso aus einem logischen Schaltkreis bestehen, einschließlich von
Transistorelementen, die angeordnet sind, um die notwendigen Signalvergleiche
und logischen Entscheidungen durchzuführen.
-
In
den 8 und 9 ist ein Verfahren zum Verarbeiten
eingehender Anrufe und eine Fahrzeugkonsolenanordnung zum Verarbeiten
eingehender Anrufe beschrieben. Gemäß dieses Verfahrens und der
Anordnung wird ein eingehender Anruf für eine Zeitspanne unterdrückt, falls
ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal durch einen Arbeitsbelastungsschätzer bei
Empfang des Anrufes generiert wird.
-
8 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bearbeiten eines eingehenden
Anrufes eines Telefons, das mit einem internen Datenkommunikationssystem
eines Fahrzeuges verbunden ist. Bei einem ersten Verfahrensschritt 200 wird
die Arbeitsbelastung des Fahrers geschätzt. Die Arbeitsbelastung kann durch
eine bekannte Arbeitsbelastungsschätztechnik durchgeführt werden.
Jedoch wird ein Arbeitsbelastungsschätzer wie zuvor beschrieben
bevorzugt. Der Ar beitsbelastungsschätzer wird ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal 201 generieren,
falls ein forderndes Ereignis in der Arbeitsbelastungsschätzung erfasst wird.
Falls ein forderndes Ereignis nicht erfasst wird, wird ein geringes
Arbeitsbelastungsausgangssignal 202 generiert.
-
In
dem Fall, dass ein hohes Arbeitsbelastungssignal beim Empfang eines
eingehenden Anrufs vorliegt, wird der eingehende Anruf in einem
zweiten Verfahrensschritt verbunden aufrecht erhalten, für eine Zeitspanne
von dem Empfang des eingehenden Anrufs, während ein Zugriff zu dem eingehenden
Anruf unterdrückt
wird, solange wie ein hohes Arbeitsbelastungssignal während der
Zeitspanne vorliegt.
-
Falls
der Arbeitsbelastungsschätzer
sein Ausgangssignal von einer hohen Arbeitsbelastung zu einem Zustand
wechselt, der eine geringe Arbeitsbelastung angibt, bevor die vorbestimmte
Zeitspanne ausläuft,
wird ein Zugriff auf den Telefonanruf bei einem dritten Verfahrensschritt 203a erlaubt.
-
Falls
das hohe Arbeitsbelastungssignal weiter besteht, während die
vorbestimmte Zeitspanne ausläuft,
wird gemäß unterschiedlichen
Ausführungsformen
der Erfindung einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt.
-
Gemäß einer
ersten Ausführungsform
wird der eingehende Anruf bei einem dritten Verfahrensschritt 203b unterbrochen,
falls ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt, wenn die
Zeitspanne ausläuft.
-
Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
wird der eingehende Anruf an einen Anrufbeantworter bei einem dritten
Verfahrensschritt 203c weitergeleitet, falls ein hohes
Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt, wenn die Zeitspanne ausläuft. Optional
informiert der Anrufbeantworter den Anrufenden, dass der Fahrer
sich in einem fordernden Ereignis befindet.
-
Gemäß einer
dritten Ausführungsform
wird der Zugriff auf den eingehenden Anruf in einem dritten Verfahrensschritt 203d erlaubt,
unabhängig
davon, ob ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt oder nicht
vorliegt, wenn die Zeitspanne ausläuft.
-
Die
vorbestimmte Zeitspanne weist vorzugsweise eine Dauer von 2–20 Sekunden
auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Dauer auf
zwischen 4–6
Sekunden eingestellt.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird der eingehende Anruf durch Abschalten des Telefonsignals
unterdrückt.
-
Falls
ein Anruf bereits empfangen wurde, bevor ein forderndes Ereignis
auftritt, wird der Anruf nicht unterbrochen.
-
In 9 ist
eine fahrzeugintegrierte Anordnung 204 zum Behandeln eines
eingehenden Anrufs gezeigt. Die fahrzeugintegrierte Anordnung beinhaltet
ein internes Datenkommunikationssystem 205 eines Fahrzeuges.
Das interne Datenkommunikationssystem kann als ein Multiplex-System,
z.B. ein CAN-Bus, angeordnet sein. Das interne Datenkommunikationssystem
wird durch einen Hauptprozessor 210 gesteuert. Das interne
Datenkommunikationssystem 205 ist mit einem Telefon 206 und
einem Arbeitsbelastungsschätzer 207 verbunden.
Der Arbeitsbelastungsschätzer 206 kann
von einem beliebigen Typ sein, der dem Fachmann bekannt ist, aber
ist vorzugsweise von einem Typ, der nachfolgend detaillierter offenbart
ist. Der Arbeitsbelastungsschätzer 206 ist
zum Generieren eines hohen Arbeitsbelastungsausgangssignals, für den Fall,
dass der Arbeitsbelastungsschätzer 206 ein
forderndes Ereignis detektiert, eingerichtet. Die Anordnung 204 beinhaltet
ferner eine Einrichtung 208 zum Unterdrücken eines Zugangs des eingehenden
Anrufs für
eine Zeitspanne, falls ein hohes Arbeitsbelastungssignal beim Empfang
des eingehenden Anrufs vorliegt. Die Einrichtung zum Unterdrücken eines
Zugangs kann in dem Arbeitsbelastungsschätzer 207 enthalten
sein, in einem Informationsfilter, der in einem Arbeitsbelastungsmanager,
wie nachfolgend beschrieben, beinhaltet ist, oder separat angeordnet,
z.B. als Einrichtung zum Unterdrücken
des Klingelsignals, das zusammen mit einer Lautsprecheranordnung
eingerichtet ist, die normalerweise das Klingelsignal beim Empfang
eines Anrufes erzeugt.
-
Die
Einrichtung zum Unterdrücken
eines Zugangs arbeitet gemäß des Verfahrens,
das mit Bezug auf 1 erläutert wurde.
-
Die
Einrichtung zum Unterdrücken
eines Zugangs ist gemäß dem Folgenden
angeordnet.
-
Die
fahrzeugintegrierte Anordnung beinhaltet eine Anordnung zum Aufrechterhalten
der Verbindung des eingehenden Anrufs für eine Zeitspanne vom Beginn
des Empfangs, falls ein hohes Arbeitsbelastungssignal beim Empfang
des geänderten
Anrufs vorliegt, wobei ein Zugriff auf den eingehenden Anruf unterdrückt wird,
solange wie ein hohes Arbeitsbelastungssignal während der Zeitspanne vorliegt.
Diese Einrichtung kann zum Ermöglichen
eines Verbindens des eingehenden Anrufs eingerichtet sein, während die
Einrichtung zum Unterdrücken
des Klingelsignals zum Ausblenden des Klingelsignals zugelassen
wird.
-
Die
Einrichtung zum Unterdrücken
eines Zugriffs 208 wird gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung angeordnet, um den eingehenden Anruf zu unterbrechen,
falls das Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt, wenn die Zeitspanne
abläuft.
-
Die
Einrichtung zum Unterdrücken
eines Zugriffs 208 wird gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zum Weiterleiten des eingehenden Anrufs an einen Anrufbeantworter
eingerichtet, falls ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt,
wenn die Zeitspanne abläuft.
Vorzugsweise beinhaltet die Anordnung 204 gemäß dieser
Ausführungsform
oder ist mit einem Anrufbeantworter 209 verbunden, der
einen Kommunikationspfad mit dem Arbeitsbelastungsschätzer aufweist.
Falls der Anrufbeantworter 209 informiert wird, dass der
Arbeitsbelastungsschätzer
ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal generiert, wird eine Botschaft
generiert, die angibt, dass der Fahrer unter einer hohen Arbeitsbelastung
steht.
-
Das
Mittel zum Unterdrücken
eines Zugriffs 208 wird gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zum Ermöglichen
eines Zugriffs des eingehenden Anrufs ermöglicht, unabhängig davon,
ob ein hohes Arbeitsbelastungsausgangssignal vorliegt oder nicht
vorliegt, wenn die Zeitspanne abläuft.
-
Die
vorbestimmte Zeitspanne hat vorzugsweise eine Dauer von 2–10 Sekunden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Dauer zwischen
4–6 Sekunden.
-
Falls
ein Anruf bereits empfangen wurde, bevor ein forderndes Ereignis
auftritt, wird der Anruf nicht unterbrochen.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann innerhalb des Umfangs der anhängigen Patentansprüche variiert
werden. Insbesondere ist es möglich,
die Art und Weise, wie Daten gesammelt und neu gesammelt werden,
anzupassen. Ferner ist es möglich,
die Erfindung zusammen mit Arbeitsbelastungsschätzern zu verwenden, die physiologische
Indikatoren verwenden. Die Erfindung wird jedoch vorzugsweise zusammen
mit Arbeitsbelastungsschätzern
verwendet, die leistungsbezogene Messungen benutzen.