Verfahren und Vorrichtung zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges. Die vollautomatische Bewegung ist bevorzugt ein Parkvorgang.

Aktuell gibt es Systeme, die einen Fahrer beim Einparkvorgang durch die Kontrolle der Lenkung und Bremsen unterstützen, sowie Kamerasysteme, die den Fahrer durch die Überwachung des Umfeldes unterstützen. Des Weiteren sind Systeme bekannt, bei denen ein Parkvorgang vollautomatisch ausgeführt wird. Während eines solchen vollautomatischen Einparkvorgangs, bei dem das Fahrzeug die Längs- und Querregelung übernimmt, ist es in einer Ausbaustufe möglich, dass sich der Fahrer als überwachende Person außerhalb des

Fahrzeuges befindet. Dabei muss er aus Sicherheitsgründen einen sogenannten Aktivitätsmonitor (auch als„Totmannschalter" bezeichnet) betätigen, ohne dessen Aktivitätsbestätigung sich das Fahrzeug nicht bewegt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer den Einparkvorgang überwacht und im Notfall durch einstellen der Aktivität eingreift. Der Aktivitätsmonitor befindet sich dabei auf einer mobilen Steuereinheit, zum Beispiel einem Smartphone.

Beispielsweise aus der DE 10 2012 008 858 A1 ist ein Verfahren zur

Durchführung eines automatischen Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem zwischen einem sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen

Bediener und dem Fahrzeug eine Kommunikationsverbindung besteht, durch welche ein automatischer Einparkvorgang ausgelöst werden kann. Hierbei wird vor Beginn des Parkvorgangs die Zielposition und/oder zuletzt gefahrene Trajektorie des Fahrzeugs gespeichert und der Einparkvorgang des Fahrzeugs nach Aktivierung des Parkvorgangs entsprechend dieser vollautomatisch durchgeführt. Dieser Vorgang kann über eine Steuereinrichtung per

Fernbedienung unterbrochen werden.

DE 10 2013 207 369 AI beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeugs. Dabei ist vorgesehen, die Überwachungsbereitschaft einer Person durch einen am Fahrzeug angeordneten Sensor zu überwachen. Beispielweise werden dazu Gesten der Person ausgewertet.

DE 10 2004 039 305 AI betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung der

Aufmerksamkeit eines Fahrers. Hierbei kann die Aufmerksamkeit über

Verhaltensmuster des Fahrers ermittelt werden. Zusätzlich wird der Puls des Fahrers durch im Lenkrad angeordnete geeignete Sensoren ermittelt.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges vorgeschlagen welches die folgenden Schritte umfasst:

Ermitteln einer Überwachungsbereitschaft einer sich außerhalb des Fahrzeuges befindlichen, die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person und/oder des Status einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einer Fernsteuervorrichtung durch Auswertung eines sich zeitlich veränderndes Signals. Dieses Signal wird verursacht durch eine biologische Funktion der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person. Das Signal wird erfasst von mindestens einem an einer

Fernsteuervorrichtung angeordneten Sensor. Eine Aktivierung/Deaktivierung erfolgt über den bewussten Kontakt mit dem Sensor.

Ausführen einer vorgegebenen Aktion, falls die Auswertung des sich zeitlich verändernden Signals ergibt, dass die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person nicht gegeben ist und/oder die

Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der

Fernsteuervorrichtung gestört ist. Die vorgegebene Aktion umfasst insbesondere eine Unterbrechung der vollautomatischen Bewegung des Fahrzeugs.

Die Erfindung sieht demnach vor, ein sich zeitlich veränderndes Signal verursacht durch eine biologische Funktion, insbesondere der Herzfrequenz oder des Blutflusses oder eines elektrisch Signals verursacht durch die elektrischen Aktivitäten der Herzmuskelfasern (EKG) eines Benutzers einer

Fernsteuervorrichtung abzuleiten, mit dem bei der Aktivierung einer Funktion eines Fahrerassistenzsystems sowohl die Aufmerksamkeit des Benutzers in der Art eines Totmannschalters als auch die Funktionsfähigkeit der

Fernsteuereinrichtung und der Funkübertragung überwacht wird.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person, die nicht beispielsweise kontinuierlich Tasten drücken muss oder Gesten auf einem Touchscreen vollführen muss um ihre Aufmerksamkeit zu signalisieren und sich dadurch besser auf das eigentlich zu überwachende Fahrmanöver konzentrieren kann.

Bevorzugt wird das sich zeitlich verändernde Signal mittels einer an der

Fernsteuervorrichtung angeordneten Kamera erfasst wird. Wenn als

Fernsteuervorrichtung beispielsweise ein Mobilgerät wie ein Smartphone oder ein Tablet-PC verwendet wird, kann die in derartige Geräte oft standardmäßig integrierte Kamera zur Erfassung des sich zeitlich verändernden Signals verwendet werden. Alternativ könnte auch ein Schlüssel, z.B. der Zündschlüssel für das Fahrzeug, mit einer geeigneten Schaltung und einem geeigneten Sensor ausgestattet werden. Dies kann das Sicherheitskonzept weiter vereinfachen. Es können beispielsweise auch Geräte wie Smart-Watches oder sogenannte Fitness-Armbänder verwendet werden, die Funktionen zur Aufzeichnung einer biologischen Funktion bereits implementieren.

Bevorzugt umfasst die biologische Funktion die Herzfrequenz und/oder den Blutfluss und/oder oder die elektrischen Aktivitäten der Herzmuskelfasern der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person. Die vorgegebene Aktion im Fall dass die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person nicht gegeben ist und/oder die

Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der

Fernsteuervorrichtung gestört ist kann die Ausgabe einer akustischen und/oder optischen und/oder haptischen Warnung umfassen. Alternativ oder zusätzlich wird die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs angehalten. Damit kann die Sicherheit des automatischen Fahrmanövers sichergestellt werden.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die vorgegebene Aktion ausgeführt wird, falls ein die biologische Funktion der überwachenden Person repräsentierender Wert, einen bestimmten Grenzwert unterschreitet oder überschreitet. Damit können Fehlmessungen angezeigt werden und/oder gesundheitliche Probleme der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person können festgestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird basierend auf einer Auswertung des sich zeitlich verändernden Signals eine Identifikation und/oder Autorisation der überwachenden Person vorgenommen. Dies setzt voraus, dass die die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachende Person durch charakteristische Merkmale des sich zeitlich verändernden Signals eindeutig identifiziert werden kann. Damit ist es möglich festzustellen, ob die Person, überhaupt berechtigt ist, die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs zu überwachen. Beispielsweise kann so der Benutzerkreis, dem die Funktion der vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges zur Verfügung steht, eingeschränkt werden. Wird bei der Auswertung des sich zeitlich verändernden Signals festgestellt, dass die Person, deren biologische Funktion das Signal verursacht nicht zu dem autorisierten Benutzerkreis gehört, kann die

vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges unterbunden werden.

Bevorzugt handelt es sich bei der vollautomatischen Bewegung des Fahrzeuges um einen Parkvorgang, insbesondere einen Einparkvorgang. So ist es gerade beim quer Einparken in sehr enge Parklücken oft hilfreich, wenn der Fahrer und die Passagiere das Fahrzeug vor dem Einparken verlassen, da so kein zusätzlicher Platz zum Aussteigen und Öffnen der Fahrzeugtüren benötigt wird. Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur

Durchführung eines wie oben beschrieben ausgebildeten Verfahrens

vorgeschlagen, welche eine Auswertungseinheit zum Ermitteln einer

Überwachungsbereitschaft einer sich außerhalb eines Fahrzeuges befindlichen, eine vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person und/oder zum Ermitteln des Status einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einer Fernsteuervorrichtung durch Auswertung eines sich zeitlich veränderndes Signal verursacht durch eine biologische Funktion der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person erfasst von mindestens einem an der Fernsteuervorrichtung angeordneten Sensor umfasst.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit zum Ausführen einer vorgegeben Aktion, falls die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person nicht gegeben ist und/oder die Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Fernsteuervorrichtung gestört ist.

Bevorzugt handelt es sich bei der Vorrichtung um ein Fahrassistenzsystem.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einer

Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 eine schematische Darstellung eines sich zeitlich verändernden

Signals verursacht durch eine biologische Funktion einer eine vollautomatische Bewegung eines Fahrzeugs überwachenden Person.

Figur 3 ein Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 1 1 mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug ist in der Lage einen vollautomatischen Einparkvorgang in eine Parklücke 12 zwischen zwei parkenden Fahrzeugen 13 durchzuführen. Dazu muss die überwachende Person 14 beispielsweise ihren Finger auf einen Sensor 15 auf einer mobilen Fernsteuervorrichtung 16 halten. Der Sensor 15 ist eingerichtet, ein sich zeitlich veränderndes Signal verursacht durch eine biologische Funktion der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person 14 zu erfassen, wie beispielsweise den Blutfluss und/oder die Herzfrequenz bzw. den Puls. Das Signal der mobilen Fernsteuervorrichtung 16 wird von einer

Empfangseinheit 18, die an dem Fahrzeug angebracht ist, empfangen.

Eine Pulsmessung mit Licht kann beispielsweise nach folgendem Prinzip erfolgen: Während der Systole (dem Zusammenziehen des Herzmuskels) wird Blut durch die Gefäße zu den Organen gedrückt. In den Blutgefäßen nehmen der Blutfluss und der Gefäßdurchmesser zu. Während der Diastole (dem Entspannen des Herzmuskels) fließt das Blut durch die Gefäße wieder zum Herzen zurück. Der Blutdruck in den Gefäßen wird geringer, der Gefäßdurchmesser nimmt in Folge ab. Die Fernsteuervorrichtung 16 umfasst einen Sensor zur optischen Pulsmessung, der eine oder mehrere kleine Lichtquellen aufweist. Das von diesen Lichtquellen ausgesendete Licht ist intensiv genug, um so weit in die Haut einzudringen, dass es die Blutgefäße in den oberen Schichten erreicht. Von dort wird das Licht wieder reflektiert und von einem optischen Sensor (z.B. einer Kamera) aufgefangen. Der in der Regel grüne Lichtstrahl fällt während dieses sich fortwährend wiederholenden Vorgangs auf die Blutgefäße. Blut erscheint rot, d.h. das Blut reflektiert hauptsächlich den roten Farbanteil des Lichts. Grüne und blaue Anteile werden absorbiert. Je mehr Blut sich dabei in den Gefäßen befindet, desto mehr grüne und blaue Farbanteile werden absorbiert. Fließt weniger Blut durch die Gefäße, ist der Absorptionsanteil geringer. Diese veränderten Anteile des reflektierten Lichts werden von dem Sensor über die Zeit gemessen. Mit dem Wissen, dass ein geringer Grünanteil auf die Systole schließen lässt, wohingegen ein höherer Grünanteil des reflektierten Lichts die Diastole bedeutet, kann aus der Zeitspanne zwischen den minimal gemessenen Grünanteilen der Herzzyklus und damit der Puls als zeitlich veränderliches Signal bestimmt werden. Das Signal der mobilen Fernsteuervorrichtung 16 wird über eine bevorzugt drahtlose Kommunikationsverbindung 20 an eine

Empfangseinheit 18, die an dem Fahrzeug angebracht ist, empfangen.

Die Auswertung des Signals erfolgt in einer Auswertungseinheit 17 des

Fahrzeugs, beispielsweise einem Steuergerät.

Wird von der Empfangseinheit 18, die an dem Fahrzeug angebracht ist, kein Signal empfangen, wird davon ausgegangen, dass entweder die

Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person 14 nicht gegeben ist, oder die Kommunikationsverbindung 20 zwischen dem Fahrzeug und der Fernsteuervorrichtung gestört ist. Es wird daraufhin mittels einer Steuereinheit 19 des Fahrzeugs eine vorgegebene Aktion ausgeführt. In diesem Beispiel wird die vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges 1 1 durch einen automatischen Bremsvorgang gestoppt.

Figur 2 zeigt beispielhaft ein Messdiagramm 100 eines ich zeitlich verändernden Signals 120 verursacht durch eine biologische Funktion einer eine

vollautomatische Bewegung eines Fahrzeugs überwachenden Person. In diesem Beispiel repräsentiert das Signal 120 den Blutfluss der Person während der Messzeit, wobei aus dem gemessenen Blutfluss die Herzfrequenz abgeleitet werden kann. Eine derartige Messkurve kann beispielsweise mittels der zuvor beschriebenen Methode von mindestens einem an einer Fernsteuervorrichtung 16 angeordneten Sensor 15 erfasst werden. Die Person hält die

Fernsteuervorrichtung 16 während der zu überwachenden vollautomatischen Bewegung des Fahrzeuges 1 1 in der Hand und hält dabei beispielsweise einen Finger auf den Sensor. Anhand von Figur 3 wird der allgemeine Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S1 , in dem eine Überwachungsbereitschaft einer die vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges überwachenden Person und/oder des Status einer

Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einer mobilen

Fernsteuervorrichtung, die die Person üblicherweise bei sich trägt, ermittelt wird. Zu diesem Zweck wird ein sich zeitlich veränderndes Signals verursacht durch eine biologische Funktion der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person von mindestens einem an einer Fernsteuervorrichtung angeordneten Sensor erfasst. Wird dabei die Überwachungsbereitschaft als gegeben erkannt und der Status der Kommunikationsverbindung als stabil erkannt, so erfolgt eine erneute Ausführung dieses ersten Schrittes S1 , und somit eine erneute Ermittlung der Überwachungsbereitschaft. Der erste Schritt S1 wird damit solange wiederholt, bis die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben ermittelt wird und/oder die Kommunikationsverbindung als nicht bestehend oder instabil erkannt wird. Wird die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben ermittelt und/oder die Kommunikationsverbindung als nicht bestehend oder instabil erkannt so wird in einem zweiten Schritt S2 eine vorgegebene Aktion ausgeführt. Daraufhin verzweigt das Verfahren wieder zurück auf den ersten Schritt S1 .

Die Überwachungsbereitschaft wird in dem ersten Schritt S1 durch eine

Auswertung von Ausgangssignalen von an der Fernsteuervorrichtung 16 angeordneten Sensoren ermittelt. Erfindungsgemäß sind diese Ausgangssignale verursacht durch eine biologische Funktion der die vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person. Aus diesen Sensorsignalen wird zumindest ein Zustand der überwachenden Person erkannt.

Wird die Überwachungsbereitschaft nicht erkannt, so erfolgt in dem zweiten Schritt S2 die Ausführung einer vorgegebenen Aktion. Diese Aktion ist in diesem

Ausführungsbeispiel das Übertragen eines Signales an eine Fahrzeugelektronik, um das Fahrzeug zu stoppen oder um ein Signalisierungsmittel des Fahrzeuges (z.B. Lichter, Blinker, Hupe) zu betätigen. Ebenso ist die Ausgabe einer Warnung über die mobile Fernsteuervorrichtung oder eine andere mobile Sendeeinheit möglich. Falls die Überwachungsbereitschaft in dem ersten Schritt S1 erkannt wurde oder nachdem der zweite Schritt S2 ausgeführt wurde, verzweigt das Verfahren zurück auf den ersten Schritt S1 und es erfolgt eine erneute Ermittlung der Überwachungsbereitschaft.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesem Ausführungsbeispiel beendet, sobald das Fahrzeug seine Parkposition erreicht hat.