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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETECTING A DEFICIT IN THE ATTENTION OF A DRIVER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/032337
Kind Code:
A2
Abstract:
In order to detect a deficit in the attention of a driver of a moving vehicle, a control circuit intervenes, without actively engaging the driver, with the steering wheel and/or with the braking system of the vehicle, in order to correct the direction of travel thereof (S10), and an attention deficit is detected (S11) when the driver does not steer the vehicle in the predetermined manner. The position of the motor vehicle on a lane which said vehicle drives along is continuously monitored (S1, S5) in order to detect an imminent deviation of the lane, and engagement of the steering wheel (S10) only takes place when an imminent deviation of the lane is displayed during monitoring.

Inventors:
GERN AXEL (DE)
MOEBUS RAINER (DE)
OLTMANN VOLKER (DE)
WOLTERMANN BERND (DE)
ZOMOTOR ZOLTAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/009040
Publication Date:
March 30, 2006
Filing Date:
August 22, 2005
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
GERN AXEL (DE)
MOEBUS RAINER (DE)
OLTMANN VOLKER (DE)
WOLTERMANN BERND (DE)
ZOMOTOR ZOLTAN (DE)
International Classes:
B60K28/06
Domestic Patent References:
WO2002017787A12002-03-07
Foreign References:
EP0736414A21996-10-09
DE4338244A11994-05-19
EP1422586A22004-05-26
DE19600938A11996-08-01
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zum Erkennen eines Aufmerksamkeitsdefizits eines Fahrers in einem fahrenden Kraftfahrzeug, bei dem b) ein Steuerkreis ohne aktives Eingreifen des Fahrers in die Lenkung und/oder Bremsanlage des Kraftfahrzeugs einwirkt, um dessen Fahrtrichtung zu korrigieren (SlO) , und c) ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird (Sil), wenn der Fahrer nicht in.einer an die Situation angepassten Weise reagiert, insbesondere gegenlenkt, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Lage des Kraftfahrzeugs auf einer von ihm befah¬ renen Fahrspur laufend überwacht wird (Sl, S5) , um ein bevorstehendes Verlassen der Fahrspur zu erkennen, und der Schritt b) durchgeführt wird, wenn die überwa¬ chung ein bevorstehendes Verlassen der Fahrspur anzeigt,.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff (SlO) des Steuerkreises in die Lenkung und/oder Bremsanlage in Schritt b) einem Verlassen der Fahrspur entgegenwirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in Schritt c) (Sil) ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird, ein Warnsignal zum Wiederherstellen der Aufmerksamkeit des Fahrers erzeugt wird (S12) .

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlenken in vorgegebener Weise in Schritt c) (Sil) ein Gegenlenken innerhalb einer vorgegebenen Zeit¬ spanne und/oder mit einem vorgegebenen Lenkausschlag ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in Schritt c) (Sil) ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird, ein weiterer Eingriff des Steuerkreises in die Fahrzeugsteuerung (S12) erfolgt, um ein Verlassen der Fahrspur zu verhindern.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Eingriff (S12) ein Eingriff in die Len¬ kung und/oder eine Bremsung einzelner oder aller Räder des Kraftfahrzeugs ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne, um die der Eingriff des Schritts b) (SlO) einem prognostizierten Zeitpunkt des Verlassens der Fahrspur vorangeht, in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter festgelegt wird: der Breite der Fahrspur, der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, dem Winkel zwischen dem Kurs des Kraftfahrzeugs und

dem Verlauf der Fahrspur, der lateralen Position des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur, der Richtung, in der die Fahrspur verlassen zu werden droht, der Art der Spurmarkierung, der Art der befahrenen Straße, der Art der Umgebung, durch die die befahrene Straße verläuft, den Trajektorien andere Verkehrsteilnehmern.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmaß des Eingriffs des Schritts b) (SlO) in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter festgelegt wird: der Breite der Fahrspur, der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, dem Winkel zwischen dem Kurs des Kraftfahrzeugs und dem Verlauf der Fahrspur, der lateralen Position des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur, der Richtung, in der die Fahrspur verlassen zu werden droht, der Art der Spurmarkierung, der Art der befahrenen Straße, der Art der Umgebung, durch die die befahrene Straße verläuft, den Trajektorien andere Verkehrsteilnehmern.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Fahrer in Schritt c) (Sil) in der vorgegebenen Weise gegenlenkt, ein Spurwechsel ohne

Erzeugung eines Warnsignals und ohne weiteren Eingriff zugelassen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein Spurwechsel zugelassen worden ist, wenigstens die Schritte b) und c) (SlO, Sil) während einer vorgegebenen Zeitspanne nicht ausgeführt werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorgegebene Aktionen des Fahrers registriert werden (S2) , und dass, wenn eine dieser Aktionen registriert worden ist, wenigstens die Schritte b) und c) (SlO, Sil) während einer vorgegebenen Zeitspanne nicht ausgeführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Aktionen eine oder mehrere der folgenden Aktionen umfassen:

Betätigen eines Fahr-, Kupplungs-, oder Bremspedals, eine Lenkbewegung,

Wechseln des Gangs,

Betätigen eines Schalters.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeit anhand eines oder mehrerer der folgenden Kriterien festgelegt wird:

Ausmaß der Pedalbetätigung oder der Lenkbewegung,

Art des betätigten Schalters, - Fahrzeuggeschwindigkeit.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in Schritt a) ein bevorstehendes Verlassen der Fahrspur erfasst wird, überprüft wird (S9) , ob gleichzeitig ein Navigationssystem (12) ein Verlassen der Fahrspur (2) vorschlägt, und die Schritte b) und c) (SlO, Sil) nicht ausgeführt werden, wenn das Navigationssystem (12) ein Verlassen der Fahrspur vorschlägt.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Steuerkreis (6) zum Entscheiden über die Notwendigkeit eines Eingreifens in die Lenkung des Fahrzeugs und nötigenfalls Durchführen des Eingreifens in die Lenkung (SlO) , dadurch gekennzeichnet, dass sie einen an den Steuerkreis (6) gekoppelten Sensor

(5) zum Erfassen der Lage des Kraftfahrzeugs (1) relativ zu einer Fahrspur (2) umfasst, und dass der Steuerkreis

(6) eingerichtet ist, über die Notwendigkeit anhand der Erfassungsergebnisse des Sensors (6) zu entscheiden.

Description:

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Aufmerksamkeitsdefizits eines Kraftfahrers

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Aufmerksamkeitsdefizits eines Fahrers in einem fahren¬ den Kraftfahrzeug, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens .

Aus WO 02/17787 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei denen ein Steuerkreis ohne aktives Eingreifen des Fahrers in die Senkung des Kraftfahrzeugs einwirkt, um die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs geringfügig zu verän¬ dern, und ein Aufmerksamkeitsdefizit des Fahrers erkannt wird, wenn dieser nicht in vorgegebener Weise reagiert. Generell sollte der Fahrer eines Kraftfahrzeuges die hun¬ dertprozentige Kontrolle über das Fahrzeug haben, um sicher sein zu können, dass sich dieses nicht in unvorhergesehener Weise verhält, denn jedes unerwartete Verhalten des Kraft¬ fahrzeugs birgt letztlich ein Unfallrisiko. In der zitierten Schrift wird versucht, dieses Problem zu umgehen, indem das Ausmaß des Eingriffs in die Lenkung des Kraftfahrzeugs so gering gehalten wird, dass dieser „im Rauschen untergeht", was bedeutet, dass das Ausmaß des Eingriffs nicht stärker sein soll als unvorhergesehene Fahrtrichtungsänderungen, die aufgrund von fahrzeugexternen Ursachen wie etwa

Fahrbahnunebenheiten, Windstößen, etc. laufend auftreten und von einem aufmerksamen Fahrer laufend kompensiert werden.

Je kleiner ein solcher Eingriff ist, um so größer ist natür¬ lich die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer auf ihn nicht in der erwarteten Weise reagiert, sei es, weil er den Ein¬ griff als zu klein wahrnimmt, um überhaupt kompensationsbe¬ dürftig zu sein, oder weil er sich zeitlich mit einem exter¬ nen Einfluss auf die Fahrtrichtung überschneidet, der den Eingriff kaschiert.

Wenn ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird, ist es erfor ¬ derlich, innerhalb kürzester Zeit den Fahrer zu warnen, um seine Aufmerksamkeit wieder herzustellen, oder korrigierend in die Lenkung einzugreifen, wobei in letzterem Fall ein der jeweiligen Situation angepasstes Ausmaß der Korrektur zulässig sein muss, um beispielsweise einen Unfall zu verhindern.

Es ergibt sich also folgendes Dilemma: macht man den Ein¬ griff in die Fahrzeuglenkung, mit dem die Aufmerksamkeit des Fahrers getestet werden soll, zu klein, so ist anhand der Reaktion des Fahrers auf einen einzelnen solchen Eingriff keine zulässige Aussage über dessen Aufmerksamkeitsgrad mög¬ lich. Führt man statt dessen eine Vielzahl kleiner. Eingriffe aus und stellt ein Aufmerksamkeitsdefizit nur dann fest, wenn auf einer ausreichende Zahl solcher Eingriffe keine Fahrerreaktion im erwarteten Umfang erfolgt, dann ist eine zeitnahe Erkennung eines Aufmerksamkeitsdefizits nicht mehr möglich, und der Wert der Aufmerksamkeitsüberwachung zur Verhinderung von Unfällen ist stark eingeschränkt. Macht man hingegen das Ausmaß des Eingriffs so groß, dass auf jeden Eingriff eine Reaktion des Fahrers erfolgen muss, so steigt

die Unfallgefahr, wenn der Fahrer von einem solchen Eingriff zu einer unpassenden Zeit überrascht wird.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrich¬ tung zum Erkennen eines Aufmerksamkeitsdefizits anzugeben, die mit einer minimalen Zahl von Eingriffen eine zuverläs¬ sige Beurteilung des Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers zu jedem relevanten Zeitpunkt ermöglichen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Lage des Kraft¬ fahrzeugs auf einer von ihm befahrenen Fahrspur laufend überwacht wird, um ein eventuell bevorstehendes Verlassen der Fahrspur zu erkennen, und eine überprüfung der Aufmerk¬ samkeit des Fahrers durch einen Eingriff in die Lenkung und/oder Bremsanlage dann durchgeführt wird, wenn die überwachung ein bevorstehendes Verlassen der Fahrspur anzeigt, das durch mangelnde Aufmerksamkeit des Fahrers verursacht sein könnte. Wenn hingegen das Verlassen der Fahrspur vom Fahrer gewollt ist, kann davon ausgegangen werden, dass er zu diesem Zeitpunkt dem Kurs des Fahrzeugs hohe Aufmerksamkeit schenkt und in der Lage ist, auf einen spürbaren Eingriff des Steuerkreises in die Fahrzeuglenkung in ,angemessener Weise zu reagieren. Die überprüfung der Aufmerksamkeit erfolgt vorzugsweise dann, wenn nicht sicher erkenntlich ist, ob der Fahrer aufmerksam ist und ein Spurverlassen beabsichtigt ist.

Um nicht nur die Aufmerksamkeit des Fahrers zu testen, son¬ dern im Falle mangelnder Aufmerksamkeit gleichzeitig die Unfallgefahr zu reduzieren, sollte der Eingriff des Steuer¬ kreises in die Lenkung einem Verlassen der Fahrspur entgegen wirken.

Wenn ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird, kann durch Erzeugen eines Warnsignals die Aufmerksamkeit des Fahrers wieder hergestellt werden. Dieses Warnsignal kann insbeson¬ dere optischer, akustischer oder haptischer Art sein.

Eine ausreichende Aufmerksamkeit des Fahrers wird insbe¬ sondere dann festgestellt, wenn das Gegenlenken innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Eingriff erfolgt. Als weiteres Kriterium kann das Erreichen eines vorgegebenen Ausschlags der Gegenlenkbewegung dienen.

Wenn ein Aufmerksamkeitsdefizit erkannt wird, kann zweck¬ mäßigerweise ein weiterer Eingriff des Steuerkreises in die Fahrzeugsteuerung erfolgen, um ein Verlassen der Fahrspur zu verhindern. Das Ausmaß dieses zweiten Eingriffs kann wesent¬ lich stärker als das des ersten sein.

Bei dem zweiten Eingriff kann es sich wiederum um einen Ein¬ griff in die Lenkung und/oder die Bremsanlage handeln, entweder um Einzelradbremsungen oder um eine Bremsung aller Räder des Kraftfahrzeugs.

Die Zeitspanne, um die der Eingriff, bei dem die Aufmerksam¬ keit des Fahrers getestet werden soll, einem prognostizierten Zeitpunkt des Verlassens der Fahrspur vorangeht, kann in Ab¬ hängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter festgelegt werden:

der Breite der Fahrspur: je breiter diese ist, um so mehr können Pendelbewegungen des Kraftfahrzeugs auf der Fahr¬ spur zugelassen werden, z.B. wenn der Fahrer bei Gegen¬ verkehr zum rechten Fahrbahnrand hin ausweicht oder beim Vorbeifahren an Passanten zur Fahrbahnmitte hin aus¬ weicht.

der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs: je höher die Geschwindigkeit und je höher folglich das Gefahrenpo¬ tential, umso niedriger kann die Warnschwelle angesetzt werden.

dem Winkel zwischen dem Kurs des Kraftfahrzeugs und dem Verlauf der Fahrspur: eine schnelle Zunahme des Winkels, insbesondere bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, lässt eher auf eine gewollte Lenkbewegung des Fahrers schlie ¬ ßen, wohingegen ein langsames Abdriften eher auf ein Einschlafen oder eine Unaufmerksamkeit des Fahrers zurückgehen kann. Auch die Richtung des Abdriftens kann von Bedeutung sein: bei einem Abdriften nach rechts bei gleichzeitig abnehmender Geschwindigkeit kann es sich beim Fahren im Rechtsverkehr um ein durchaus gewolltes Abfahren von einer Autobahn oder Schnellstraße handeln, wohingegen ein Abdriften nach links mit abnehmender Ge¬ schwindigkeit vermutlich auf mangelnde Aufmerksamkeit zurückgeht. Umgekehrt weist ein Abdriften nach links bei steigender Geschwindigkeit auf ein vermutlich gewolltes überholmanöver hin, während eine steigende Geschwindig¬ keit beim Abdriften nach rechts vermutlich nicht gewollt ist. Im nicht gewollten Fall ist jeweils eine frühe Prüfung der Aufmerksamkeit des Fahrers zweckmäßig. Auch kann die Zeitspanne aufgrund vom Verlauf der Bewegungsrichtung (Trajektorien) anderer

Verkehrsteilnehmer festgelegt werden. Beispielsweise kann die Fortbewegung vorausfahrender Fahrzeuge relativ zu Fahrspurmarkierungen Berücksichtigung finden.

Da zum Erfassen der Lage des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur in der Regel ohnehin eine Erfassung einer Spurmarkierung wie etwa eines Mittel- oder Randstreifens der Fahrbahn erforder-.

lieh sein wird, ist nur geringer technischer Aufwand erfor¬ derlich, um zusätzlich die Art der Spurmarkierung (breit oder schmal, durchgezogen oder unterbrochen) zu erfassen. Bei der Annäherung an eine durchgezogene Markierung kann von einer mangelnden Aufmerksamkeit des Fahrers ausgegangen werden und eine frühe überprüfung der Aufmerksamkeit ist angezeigt.

Wenn das Fahrzeug über ein Navigationssystem verfügt, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit geringem Aufwand auch Informationen des Navigationssystems über die Art der befah¬ renen Straße nutzen, um anhand dieser Information die gefah¬ rene Geschwindigkeit, den Kurs des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrbahn, etc. als mehr oder weniger auffällig zu beurteilen und über die Dringlichkeit einer Prüfung der Aufmerksamkeit zu entscheiden. Auch die Art der Umgebung, durch die die befahrene Straße verläuft, kann als Kriterium herangezogen werden. So ist etwa bei einer kurvenreichen Straße in gebirgigem Terrain die mit einer Annäherung an den Fahrspurrand verbundene Gefahr ungleich größer als auf einer Autobahn mit Standstreifen, so dass im ersteren Fall eine Prüfung der Aufmerksamkeit des Fahrers bereits bei einer leichten Annäherung an den Fahrbahnrand zweckmäßig sein kann, wohingegen im letzteren Fall selbst das Befahren des rechten Randstreifens selbst noch keine unmittelbare Gefähr¬ dung beinhaltet.

Die gleichen Kriterien können auch für eine Entscheidung über das Ausmaß des Eingriffs in die Lenkung und/oder Bremsanlage herangezogen werden.

Wenn der Fahrer auf den Eingriff in die Lenkung und/oder Bremsanlage in der vorgegebenen Weise reagiert, wird ein Spurwechsel zugelassen, ohne den Fahrer mit einem Warnsignal

oder einem weiteren Eingriff in die Lenkung und/oder Bremsanlage zu behelligen.

Wenn ein Spurwechsel zugelassen worden ist, kann für eine bestimmte Zeitspanne von einem hohen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers ausgegangen werden, so dass in dieser Zeitspanne eine erneute Prüfung der Aufmerksamkeit unterbleiben kann. Dies um so mehr, als bei einem Spurwechsel von der rechten auf die " linke Fahrbahn ein erneuter Wechsel in Gegenrichtung meist nach kurzer Zeit folgt und vom Fahrer beabsichtigt ist.

Des weiteren können diverse Aktionen, die der Fahrer im Fahrzeug vornehmen kann, als ein Hinweis auf ein ausreichen¬ des Maß an Aufmerksamkeit aufgefasst werden, so dass wenn eine dieser Aktionen registriert wird, weitere Aufmerksam¬ keitsprüfungen für eine vorgegebene Zeitspanne unterbleiben können. Zu diesen Aktionen können insbesondere gehören:

das Betätigen eines Fahr-, Kupplungs-, oder Bremspedals, eine Lenkbewegung, ein Wechseln des Gangs, ein Betätigen eines Schalters, z.B. eines Blinkers,

Scheibenwischers, Lichtschalters, etc., bis hin zu

Schaltern von Zusatzgeräten wie etwa Navigationssystem oder Autoradio.

Die Zeitspanne, während derer die Aufmerksamkeitsprüfung unterdrückt wird, kann vom Ausmaß der Pedalbetätigung oder der Lenkbewegung, von der Art des betätigten Schalters oder auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig gemacht werden.

Wenn in dem Fahrzeug ein Navigationssystem aktiv ist, kann bei der Erfassung einer Annäherung des Fahrzeugs an einen

Fahrspurrand auch berücksichtigt werden, ob gleichzeitig das Navigationssystem ein Verlassen der Fahrspur vorschlägt, und die Aufmerksamkeitsprüfung kann unterbleiben, wenn ein sol¬ cher Vorschlag vorliegt. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass ein Verlassen der Fahrspur vom Fahrer gewollt ist, und eine Behelligung des Fahrers durch eine Aufmerksamkeitsprüfung kann vermieden werden. Bei der Entscheidung, ob die Aufmerksamkeitsprüfung durchgeführt wird oder nicht, kann auch berücksichtigt werden, in welche Richtung dem Vorschlag des Navigationssystems zufolge die Fahrspur verlassen werden soll, und in welche Richtung sich das Fahrzeug dem Fahrspurrand nähert. Stimmen beide Richtungen nicht überein, wird zweckmäßigerweise dennoch eine Aufmerksamkeitsprüfung durchgeführt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben umfasst neben einem Steuerkreis zum Entscheiden über die Notwendigkeit eines Eingreifens in die Lenkung und/oder Bremsanlage des Fahrzeugs und nötigenfalls Durchführen des Eingreifens in die Lenkung und/oder Bremseinlage einen an den Steuerkreis gekoppelten Sensor zum Erfassen der Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Fahrspur, und der Steuerkreis ist eingerichtet, über die Notwendigkeit des Eingreifens anhand der Erfassungsergebnisse des Sensors zu entscheiden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs, das sich auf einer Fahrspur bewegt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer überwachungsvorrichtung des Fahrzeugs mit Stellmotor und Addierglied; und

Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens der überwachungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Draufsicht ein Kraft¬ fahrzeug 1 zusehen, das sich auf einer rechten Fahrspur 2 einer zweispurigen Straße bewegt. Die Fahrspur 2 ist rechts und links mit einer Spurbegrenzungsmarkierung versehen; auf der rechten Seite in Form eines durchgezogenen Randstreifens 3, der den übergang zu einem nicht befahrbaren Seitenstrei¬ fen oder dergleichen markiert, und auf der linken Seite ein Mittelstreifen 4, der wie gezeigt unterbrochen oder durchge¬ zogen sein kann.

Das Kraftfahrzeug 1 ist mit wenigstens einer, im vorlie¬ genden Fall zwei Kameras 5 ausgestattet, die jeweils entlang einer als strichpunktierte Linie dargestellten optischen Achse auf einen schräg vor dem Kraftfahrzeug 1 liegenden Bereich der Fahrspur 2 ausgerichtet sind, um dort die Fahr¬ spurbegrenzungsstreifen 3 bzw. 4 zu erfassen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die zwei Kameras 5 an einen Steuerkreis 6 gekoppelt. Der Steuerkreis 6 umfasst einen MikroController mit einem Bildverarbeitungsprogramm, das in an sich bekannter Weise ausgelegt ist, um in von den Kameras 5 gelieferten Bildern jeweils die Fahrspurbegrenzungsmarkie¬ rung 3 oder 4 zu erkennen und daraus den Abstand δl bzw. δr des Fahrzeugs vom linken bzw. rechten Rand der Fahrspur 2 zu berechnen.

Der Steuerkreis 6 ist ferner an einen Messaufnehmer 7 ange¬ schlossen, der zur Erfassung eines vom Fahrer eingeschlage--

nen Lenkwinkels am Lenkrad 8 des Kraftfahrzeugs dient. Die Stellung der lenkbaren Räder des Fahrzeugs ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Stellmotor 9 in Abhängigkeit von vom Messaufnehmer 7 erfassten Einschlagwinkel gesteuert. Zu diesem Zweck sind der Messaufnehmer 7 und der Stellmotor 9 über ein Addierglied 10 verbunden, das einen mit dem Steuerkreis 6 verbundenen Eingang hat und es dem Steuerkreis 6 so ermöglicht, die Stellung der Räder geringfügig abweichend von der vom Fahrer am Lenkrad 8 eingestellten Stellung zu steuern. In diesem Zusammenhang besteht alternativ auch die Möglichkeit Lenkungen mit Momentenstellern einzusetzen. Die überwachungseinrichtung kann zudem derart ausgestaltet sein, dass diese neben der Lenkung auch auf die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs einwirkt, z.B. mittels Einzelradbremsung.

Der Steuerkreis 6 ist ferner an einen Datenbus 11 des Fahr¬ zeugs angeschlossen, der unter anderem dazu dient, Steuer¬ befehle von diversen in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs

I angeordneten Schaltern oder Reglern zu empfangen oder an zugeordnete Aktoren an anderen Stellen des Fahrzeugs zu übertragen, so etwa von einem Scheibenwischerschalter zu einem Scheibenwischer-Antriebsmotor, von einem Fern- oder Abblend-Lichtschalter an ein entsprechendes Relais eines Scheinwerfers, etc.. über den Anschluss an den Datenbus 11 ist der Steuerkreis 6 in der Lage, alle diese Befehle zu empfangen und aus ihrem Auftreten auf dem Datenbus 11, sofern es sich um normalerweise vom Fahrer zu bedienende Schalter handelt, zu schließen, dass der Fahrer wach ist.

Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge ist an den Datenbus

II auch ein Fahrzeug-Navigationssystem 12 angeschlossen, das in an sich bekannter Weise anhand von empfangenen Funksigna¬ len die geographische Position des Fahrzeugs ermittelt,

anhand von mitgeführter kartographischer Information eine Straße identifiziert, auf der sich das Fahrzeug befindet, und anhand von zuvor durch den Fahrer eingegebener Informa¬ tion über ein Fahrziel den Fahrer mit Informationen über einen zu verfolgenden Weg versorgt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dieses Navigations¬ system 12 darüber hinaus Informationen über die zu fahrende Route, insbesondere über ein demnächst erforderliches Ver¬ lassen der gegenwärtig befahrenen Fahrspur nach rechts oder nach links sowie Informationen über die Art der soeben durchfahrenen Umgebung in von dem Steuerkreis 6 auswertbarer Form auf den Datenbus 11 ausgibt.

Die Arbeitsweise des Steuerkreises 6 wird anhand des Fluss- diagramms der Fig. 3 erläutert.

Der erste Verarbeitungsschritt Sl ist die Ermittlung des Abstandes δl, δr des Kraftfahrzeugs 1 von der linken bzw. rechten Fahrspurbegrenzungsmarkierung, hier des Rand- bzw. Mittelstreifens 3 bzw. 4, anhand von durch die Kameras 5 gelieferter Bilder, und die Beurteilung, ob die Markierung ein durchgezogener oder ein unterbrochener Streifen ist. Falls die Fahrbahn keine solchen Streifen 3 oder 4 aufweist, ist das Bildverarbeitungsprogramm der Steuereinheit 6 zweck¬ mäßigerweise ausgelegt, um Straßenbegrenzungspfosten 13 zu identifizieren und den Abstand zu ihnen zu beurteilen.

Anschließend wird in Schritt S2 geprüft, ob der Fahrer ir ¬ gendwelche Aktionen unternommen hat, die den Schluss zulas¬ sen, dass er wach und aufmerksam ist. Derartige Aktionen können, wie bereits erwähnt, die Betätigung eines Schalters, aber auch die Betätigung des Fahr-, Kupplungs- oder Brems¬ pedals, bei einem Fahrzeug mit Handschaltgetriebe ein Gang-.

Wechsel, oder eine Betätigung des Lenkrades sein. Da eine Lenkradbewegung nicht ausgeschlossen ist, wenn der Fahrer in Sekundenschlaf gefallen ist, ist diese als Hinweis auf die Wachheit des Fahrers zweckmäßigerweise nur dann zu werten, wenn sie eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit oder Min- destauslenkung, über einen Bestimmten Wert, erreicht.

Wenn festgestellt wird, dass der Fahrer eine solche Aktion durchgeführt hat, wird in Schritt 3 eine Sperrzeit gesetzt, deren Länge je nach Art der erfassten Aktion unterschiedlich vorgegeben sein kann, und deren Funktion auch erläutert wird. Anschließend kehrt das Verfahren zum Ausgang zurück und beginnt, eventuell nach einer vorgegebenen Wartezeit, erneut mit dem Schritt Sl.

Wenn in Schritt S2 keine Aktion des Fahrers erfasst wird, wird als nächstes in Schritt S4 überprüft, ob eine in einem vorhergehenden Schritt S3 gesetzte Sperrzeit abgelaufen ist. Wenn nicht, kehrt das Verfahren ebenfalls zum Ausgang zu¬ rück, wenn ja, überprüft es in Schritt S5, ob einer der ge¬ messenen Abstandswerte δr, δl kleiner ist als ein zugeord¬ neter Minimalwert δr m i n bzw. δl m i n . Diese zwei Grenzwerte können identisch sein, es kann aber auch der Grenzwert δl m i n kleiner als δr m i n gewählt sein, weil in vielen Fällen die mit der Annäherung an den Mittelstreifen 4 verbundene Gefahr kleiner ist als die bei zu großer Annäherung an den rechten Fahrbahnrand. Generell kann der Grenzwert für die Annäherung an einen durchgezogenen Begrenzungsstreifen höher angesetzt werden als für die Annäherung an einen unterbrochenen. Falls mangels Begrenzungsstreifen 3, 5 Fahrbahnbegrenzungspfosten 13 erfasst werden, wird dies natürlich bei der Festlegung der Grenzwerte δr m i n bzw. δl m i n berücksichtigt.

Grundsätzlich kann das dargestellte Verfahren zu jedem be¬ liebigen Zeitpunkt unterbrochen werden, um basierend auf Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs die Grenzwerte δr m i n , δl m i n zu aktualisieren, beispielsweise um δl m i n zu ver¬ größern, wenn eine der zwei Kameras 5 Gegenverkehr auf der linken Fahrspur erfasst, und nach Passieren des Gegenver¬ kehrs den Grenzwert auf seinen ursprünglichen Wert zurück¬ zusetzen, oder um δr m i n heraufzusetzen, wenn vom Navigations¬ system 12 eine Information empfangen wird, die anzeigt, dass sich das Fahrzeug in gebirgigem Gelände bewegt und jenseits des rechten Fahrbahnrandes ein Abhang liegen könnte.

Wenn die Grenzwerte δr m i n , δl m i n nicht unterschritten sind, berechnet der Steuerkreis 6 anhand von in aufeinander fol¬ genden Iterationen des Verfahrens zu verschiedenen Zeitpunk¬ ten gewonnenen Werten von δl, δr die Geschwindigkeit dδl/dt, dδr/dt, mit der sich das Fahrzeug dem linken bzw. Fahrbahn¬ rand nähert (S6) , und daraus eine voraussichtliche Zeit Tl, Tr bis zum Erreichen des linken bzw. rechten Fahrbahnrandes (S7) . Diese Zeiten werden jeweils in Schritt S8 mit Grenz¬ werten Tr m i n , Tl ra i n verglichen, und wenn sie die Grenzwerte nicht unterschreiten, wird festgestellt, dass sich das Fahrzeug sicher auf seiner Fahrspur befindet, und das Ver¬ fahren kehrt zum Ausgang zurück. Unterschreitet eine der berechneten Zeiten Tr, Tl den zugeordneten Grenzwert, so wird zunächst in Schritt S9 geprüft, ob Routeninformation vom Navigationssystem 12 vorliegt, die einen Grund für das Verlassen der Fahrspur nach rechts oder links darstellen könnte. Wenn ja, wird angenommen, dass ein eventuell bevor¬ stehendes Verlassen der Fahrspur vom Fahrer gewollt ist, und das Verfahren kehrt ebenfalls zum Ausgang zurück.

Wenn keine ein Verlassen der Fahrspur rechtfertigende Rou¬ teninformation vom Navigationssystem 12 vorliegt, führt der Steuerkreis 6, wie in diesem Beispiel gezeigt, in Schritt SlO einen Eingriff in die Fahrzeuglenkung aus, indem er an das Addierglied 10 ein Steuersignal ausgibt, das einem Verlassen der Fahrspur entgegenwirkt. Alternativ oder zusätzlich zu einem Eingriff in die Lenkung kann hierbei auch ein Eingriff in die Bremsanlage erfolgen, z.B. in der Form von Einzelradbremsungen. Anschließend überwacht in Schritt Sil der Steuerkreis 6 das Ausgangssignal des Messaufnehmers 7, um festzustellen, ob der Fahrer eine Gegenlenkbewegung ausführt. Wird diese erfasst, so kann daraus geschlossen werden, dass der Fahrer wach und aufmerksam ist, und dass ein Verlassen der Fahrspur tatsächlich von ihm gewollt ist. In diesem Fall kehrt das Verfahren ebenfalls zum Ausgang zurück, fakultativ, wie durch einen gestrichelten Pfeil in Fig. 3 angedeutet, über den Schritt S3 des Setzens einer Sperrzeit.

Wenn die Gegenreaktion des Fahrers in Schritt Sil nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit erfasst wird, so weist dies auf mangelnde Aufmerksamkeit des Fahrers hin. Die Reaktion des Steuerkreises darauf in Schritt S12 kann aus der einfachen Ausgabe eines optischen, akustischen oder haptischen Warnsignals an den Fahrer bestehen, sie kann aber auch unterschiedlich ausfallen, je nachdem, wie der Steuer¬ kreis 6 eine mögliche aktuelle Gefährdung beurteilt. Wenn eine Gegenreaktion des Fahrers erfasst wird, diese aber schwach ist oder mit großer Verzögerung kommt, so ist der Fahrer offensichtlich noch wach, aber möglicherweise ermüdet oder unkonzentriert, und eine einfache Warnung kann aus¬ reichend sein. Diese kann z.B. in der Betätigung einer Leuchtanzeige, eines Summers, der Ausgabe einer Sprachnach¬ richt, z.B. über den Datenbus 11 und einen auch vom Naviga-

tionssystem 12 genutzten Lautsprecher, im Betätigen eines im Lenkrad eingebauten Schwingers oder dergleichen bestehen. Bleibt eine Gegenreaktion völlig aus, so dass zu befürchten ist, dass der Fahrer eingeschlafen ist, so können im Schritt S12 auch weitere Eingriffe des Steuerkreises 6 im Fahrbe¬ trieb wie etwa ein verstärkter Lenkeingriff, um das Fahrzeug auf der Fahrspur 2 zu halten, oder eine Bremsung angezeigt sein. Um derartige Eingriffe nur auf einen tatsächlichen Notfall ' zu beschränken, kann vorgesehen werden, dass sie nur dann vorgenommen werden, wenn in einem unmittelbar vorher¬ gehenden Zeitraum von mehreren Minuten bereits andere Lenk¬ eingriffe SlO durchgeführt und im Anschluss an diese eine verzögerte Gegenreaktion des Fahrers in Schritt Sil beobach¬ tet worden ist.