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Dokumentenidentifikation DE60304264T2 18.01.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001416349
Titel Schätzung der Fahrerbelastung
Anmelder General Motors Corp., Detroit, Mich., US
Erfinder Geisler, Scott P., Clarkston, MI 48348, US;
Creech, Thomas Wiliam, Clarkston, MI 48348, US;
Nabo, Arne, 46157 Trollhattan, SE;
Repa, Brian S., Beverly Hills, MI 48025, US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 60304264
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.09.2003
EP-Aktenzeichen 030213706
EP-Offenlegungsdatum 06.05.2004
EP date of grant 29.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse G05D 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Fahrarbeitsbelastungsschätzung und insbesondere auf ein Verfahren zum Beurteilen der Randwirkung von Fahrzeugbedingungen, Umgebungsbedingungen und Bedingungen gegenwärtiger Aufgaben auf den Fahrer eines Fahrzeugs.

Fahrzeuge wie etwa Kraftfahrzeuge weisen allgemein eine oder mehrere Anzeigen auf, um lokal erhaltene Informationen zu liefern, die sich auf einen gegenwärtigen Zustand des Fahrzeugs beziehen. Die Anzeige ist in der Weise in dem Fahrzeug positioniert, dass ein Fahrer des Fahrzeugs die Information sehen kann, während er das Fahrzeug fährt. Zum Beispiel kann die Anzeige Information auf einer Windschutzscheibe, auf einem Armaturenbrett oder auf einem Lenkrad liefern. Jede Anzeige kann eines oder mehrere Fenster enthalten. In diesen Fenstern kann lokal erhaltene Information wie etwa die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Richtung, in der das Fahrzeug fährt, die Außenlufttemperatur, ob die Klimaanlage in Verwendung ist, ob das Gefahrenlicht eingeschaltet ist, der Kraftstoffstatus des Fahrzeugs und dergleichen geliefert werden. Außerdem kann Information von Fahrzeugsensoren erhoben und zum Erzeugen von Fahrzeugstatus- und Fahrzeugwartungsnachrichten zur Anzeige in dem Fenster erzeugt werden. Diese Nachrichten können Information wie etwa "Scheibenwaschanlagenflüssigkeit gering" und "Reifendruck prüfen" enthalten.

Die gegenwärtigen Anzeigen in Fahrzeugen können verschiedene Medientypen von einer Vielzahl von Quellen liefern. Die Anzeige kann Audio, Text, Graphikbilder und/oder Video (z. B. Nachtsichtanzeige) liefern. Außerdem kann die Anzeige unter Verwendung eines drahtlosen Netzwerks Information von verschiedenen Datenbanken und fernen Servern liefern. Zum Beispiel können über irgendeines der oben erwähnten Anzeigemittel Verkehrs- und/oder Wetterwarnungen übermittelt werden. Außerdem kann an die Anzeige intelligente Werbung übertragen werden, um den Fahrer über ein nahe gelegenes Restaurant oder Geschäft zu informieren. Das Liefern aller dieser Informationstypen und Medientypen kann für den Fahrer hilfreich sein, wobei aber ihr Liefern ohne Berücksichtigung der gegenwärtigen Fahrsituation in erhöhter Fahrerarbeitsbelastung, in erhöhter Fahrerablenkung und/oder in verringerter Fahrleistung resultieren kann.

DE 101 03 401 offenbart ein Gefahrenverhinderungssystem für ein Fahrzeug. Das Gefahrenverhinderungssystem enthält Vorrichtungen zum Abtasten von Fahrzustandsvariablen, Umgebungsdaten und der Fahreraktivität und enthält außerdem eine Datenverarbeitungsvorrichtung. Die Datenverarbeitungsvorrichtung verarbeitet die abgetasteten Daten und betätigt in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Steuerstrategie eine Sicherheitsvorrichtung. Die Steuerstrategie zum Betätigen der Sicherheitsvorrichtung ist an das Maß des Belastungsfaktors des Fahrers angepasst.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die oben diskutierten und weitere Nachteile und Unzulänglichkeiten des Standes der Technik werden durch ein Verfahren zum Schätzen einer auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung überwunden oder gemildert. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten empfangen werden. In Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet. Die Fahrarbeitsbelastungsschätzung gibt die gegenwärtigen und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die Fahrarbeitsbelastungsschätzung ausgegeben.

In einem weiteren Aspekt umfasst ein System zum Schätzen einer auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung ein Netzwerk und einen Mikroprozessor in Verbindung mit dem Netzwerk. Der Mikroprozessor enthält Anweisungen zum Ausführen eines Verfahrens. Das Verfahren umfasst, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten von dem Netzwerk empfangen werden. In Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet. Die Fahrarbeitsbelastung gibt die gegenwärtigen und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die Fahrarbeitsbelastungsschätzung ausgegeben.

In einem nochmals weiteren Aspekt umfasst ein Computerprogrammprodukt zum Schätzen einer auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung ein Speichermedium, das von einer Verarbeitungsschaltung lesbar ist und Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung speichert, um ein Verfahren auszuführen. Das Verfahren umfasst, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten empfangen werden. In Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten wird eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung berechnet. Die Fahrarbeitsbelastungsschätzung gibt die gegenwärtigen und die vorher aufgetretenen Bedingungen an. Daraufhin wird die Fahrarbeitsbelastungsschätzung ausgegeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Anhand der beispielhaften Zeichnungen, in denen gleiche Elemente in den mehreren Figuren gleich bezeichnet sind, ist:

1 ein Blockschaltplan eines beispielhaften Systems zum Ausführen einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung;

2 eine Tabelle beispielhafter Fahrarbeitsbelastungsschätzungseingaben; und

3 eine Tabelle logischer Operanden, die der Fahrarbeitsbelastungsschätzung in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es wird hier ein Verfahren für die Fahrarbeitsbelastungsschätzung offenbart. Kurz gesagt, nutzt das Verfahren Fahrzeugdaten, Umgebungsdaten und Daten gegenwärtiger Aufgaben, um die auf den Fahrzeugfahrer einwirkende Arbeitsbelastung zu schätzen. Es wird ein Bestimmungsmodell der Fahrerarbeitsbelastung (im Folgenden als Fahrarbeitsbelastung identifiziert) durch Beurteilen der Randwirkung des Fahrzeugs, von Umgebungsdaten und von gegenwärtigen Aufgaben auf den Fahrer entwickelt. Durch die Arbeitsbelastungsschätzungs-Software werden mehrere Niveaus oder Zustände der Fahrarbeitsbelastung geschätzt. In einer beispielhaften Ausführungsform enthalten die geschätzten Arbeitsbelastungszustände eine Schätzung einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung und eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung. Alternativ kann das System eine einzige Arbeitsbelastungsschätzung nutzen, sofern durch die Arbeitsbelastungsschätzung ein Verfahren zum Berücksichtigen des nachwirkenden Einfluss von Ereignissen und Bedingungen, die nicht mehr auftreten, berücksichtigt wird. Diese geschätzten Arbeitsbelastungszustände werden ausgegeben und können an ein Fahrzeuginformationsverwaltungssystem gesendet werden, um beim Steuern der Nachrichten, die gesendet werden, und der für den Betreiber des Fahrzeugs verfügbaren Funktionalität zu helfen.

1 ist ein Blockschaltplan eines beispielhaften Systems zum Ausführen einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung. In eine Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 werden Fahrzeugdaten 104, Umgebungsdaten 106 und Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben eingegeben. Die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 enthält Anwendungscode zum Erzeugen einer Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, einer Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und einer Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114. In einer beispielhaften Ausführungsform befindet sich die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 in einem Mikroprozessor, der in dem Fahrzeug enthalten ist. Der Mikroprozessor kann für das Ausführen der Funktionen der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 vorgesehen sein oder alternativ kann der Mikroprozessor Anwendungscode enthalten, um zusammen mit den Funktionen der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 weitere Fahrzeugfunktionen auszuführen. Außerdem kann sich in dem Mikroprozessor oder in einer externen Speichervorrichtung, auf die der Mikroprozessor zugreifen kann, Speicherraum für Zwischenanwendungsergebnisse sowie Anwendungseingaben und -ausgaben befinden.

Die Fahrzeugdaten 104 werden intern erzeugt und von Sensoren empfangen, die sich in dem Fahrzeug befinden. Die Fahrzeugdaten 104 können Information wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Fahrtregelungszustand, den Kurvensignalzustand, den Traktionssteuerzustand (TCS), den Zustand des Antiblockierbremssystems (ABS-Zustand), Fahrzeugstabilitätssystemdaten, Kraftübertragungsstrangdaten, den Lenkradwinkel, Bremspedalpositionsdaten und Fahrpedalpositionsdaten enthalten. Die Kraftübertragungsstrangdaten können Information wie etwa die Drehzahl (RPM), Zünddaten und Kraftstoffdaten enthalten. Die Umgebungsdaten 106 können Außenlichtsensordaten/Scheinwerferstatusdaten, Wischerstatus, Defrosterstatus, Außenlufttemperatur (OAT), Satellitennavigationssystemdaten (GPS-Daten), die Tageszeit und verbesserte digitale Karten enthalten. Die Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben enthalten Daten wie etwa Radioinformation (z. B. ob eine Betätigung stattfindet) und Telephoninformation (z. B., ob das Telephon aktiv ist). Außerdem kann eine in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 eingegebene Fahreridentifikation dazu verwendet werden, die Arbeitsbelastungsschätzungen an einen besonderen Fahrer des Fahrzeugs anzupassen. Eine zusätzliche Eingabe kann Fahrerüberwachungsdaten und Eingangsdaten, die für den Fahrzeugsensorsatz und für das Ausrüstungspaket (z. B. Navigation, verlegtes Zellentelephon) skalierbar sind, enthalten. Die Fahrerüberwachungsdaten enthalten die Fähigkeit für den Fahrer oder für das Fahrzeugsystem, die Fahrarbeitsbelastungsschätzung zu überprüfen. Zusätzliche Eingangsdaten können außerdem Information von einer Objektdetektion und -warnung und/oder von einer Fahrspurabtastungsanwendung oder von einem Fahrspurabtastungssensor enthalten. Beispiele enthalten Vorwärtskollisionswarndaten (FCW-Daten), Seitenobjektdetektionsdaten (SOD-Daten), Fahrspurabweichungswarndaten (LDW-Daten) und Rückwärtskollisionswarndaten (RCW-Daten). Eine weitere Eingabe in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 kann den Infotainment-Status und den Telematiksystemstatus; einen Sprachschnittstellenstatus und Diagnosedaten; und Daten eines adaptiven Fahrtregelungssystems (ACC-System-Daten) enthalten.

Die spezifischen Eingaben in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 können sich je nach den in einem besonderen Fahrzeug verfügbaren Eingangsdaten und den Anforderungen einer besonderen Realisierung zwischen den Realisierungen unterscheiden. Zum Erhalten der Daten kann ein Netzwerk verwendet werden, wobei das Netzwerk intern in dem Fahrzeug sein kann oder das Netzwerk Zugriff auf Information außerhalb des Fahrzeugs liefern kann. Als Eingabe in die Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 kann irgendwelche Information verwendet werden, die abgetastet, gemessen oder über eine Schnittstelle (z. B. über ein drahtloses Netzwerk) eingegeben werden kann. Die Umgebungsdaten 106 können so erweitert werden, dass sie Information wie etwa Fahrzeugortsdaten; externe Fahrzeugortsdaten; sowohl derzeitige als auch vorausgesagte Verkehrsinformation; und sowohl derzeitige als auch vorausgesagte Wetterinformation enthalten. Wie in 1 gezeigt ist, werden von der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 drei Arbeitsbelastungsschätzungen ausgegeben. Die Arbeitsbelastungsschätzungen werden auf periodischer Basis aktualisiert und enthalten Zahlenwerte, die relative Arbeitsbelastungsniveaus reflektieren. Die Arbeitsbelastungsschätzung kann relativ zu einem Startzustand wie etwa zu sauberem Fahren mit Normalgeschwindigkeit oder zur Fahrerarbeitsbelastung, wenn das Fahrzeug feststehend ist, sein. In einer alternativen Ausführungsform können in den Arbeitsbelastungsschätzungen zusätzliche Daten zu den Zahlenwerten enthalten sein.

Die Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung basiert auf einem Kurzzeitrahmen (z. B. den voran gehenden null bis zwei Sekunden). Zum Beispiel kann ein Kurvensignal, gekoppelt mit einem besonderen Lenkradwinkel, angeben, dass das Fahrzeug eine Kurve fährt. Der Akt des Kurvenfahrens hat einen Einfluss auf die augenblickliche Arbeitsbelastung, da er zu der gegenwärtigen Fahrarbeitsbelastung beiträgt und im Allgemeinen in wenigen Sekunden abgeschlossen ist. Die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 ist eine Arbeitsbelastung, die auf einem Zwischenzeitintervall (z. B. zwanzig Sekunden bis eine Minute, drei Sekunden bis drei Minuten, drei Sekunden bis zehn Minuten) basiert. Die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung trägt eine abnehmende Ausgleichseingabe auf Arbeitsbelastungsschätzungen für jüngste Ereignisse. Wenn die Eingangsdaten z. B. angeben, dass der Fahrer gerade in den Verkehr eingetreten ist oder dass das ABS-Bremssystem aktiviert ist, reflektiert die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 diese Ereignisse für ein angegebenes Zwischenzeitintervall. Dies kann dadurch realisiert werden, dass veranlasst wird, dass die Schätzeinrichtung ein Unterprogramm beginnt, das veranlasst, dass die Arbeitsbelastungsschätzung wegen der Tatsache, dass die Wirkung eines ABS-Ereignisses nicht endet, sobald die ABS-Stopps aktiviert werden, über dem Startzustand bleibt. Ein Ereignis, das die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 beeinflusst, enthält eine Erholungszeit für den Fahrer, wobei diese in der Länge der Zeit reflektiert wird, die die Arbeitsbelastungsschätzung das Auftreten des Ereignisses weiter reflektiert.

Die Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 enthält eine Langzeitarbeitsbelastung oder Gesamtarbeitsbelastung, die während eines Zündzyklus (z. B. von drei Minuten und mehr, von zehn Minuten und mehr, während eines gesamten Zündzyklus) angesammelt worden ist. Zum Beispiel kann in die Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 die Länge der Zeit einbezogen werden, die der Fahrer das Fahrzeug betreibt. In einer beispielhaften Ausführungsform sind jeder Arbeitsbelastungsschätzung von drei bis einhundert Arbeitsbelastungsniveauwerte zugeordnet. In einer alternativen Ausführungsform könne jeder Arbeitsbelastungsschätzung Hunderte oder Tausende von Arbeitsbelastungsniveauwerten zugeordnet werden.

Die in 2 gezeigten Eingangsdaten können durch eine Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 zum Berechnen der Fahrarbeitsbelastungsschätzung als eine Funktion der Fahrzeugdaten 104, der Umgebungsdaten 106 und der Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben genutzt werden. In Bezug auf die Fahrzeugdaten 104 in 2 kann der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit 202 anhand der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und anhand dessen, ob der Fahrer beschleunigt oder verzögert, berechnet werden. Der Wert des Kurvensignalstatus 204 kann anhand dessen bestimmt werden, ob das Kurvensignal aktiviert ist. Der Wert der ABS-/TCS-/Stabilitätssystemdaten 206 kann aus Sensordaten berechnet werden, die von dynamischen Fahrzeugsteuerungen wie etwa von den Raddrehzahlsensoren erhoben werden. Die Lenkradwinkeldaten 208 werden durch Sensoren bestimmt, die die Rate der Fahrzeugkurve bestimmen können. Die Bremspedalpositionsdaten und Fahrpedalpositionsdaten 210 können durch die Daten bestimmt werden, die von Sensoren wie etwa von dem Drosselklappenpositionssensor (TPS) und von dem Bremspedalschalter oder -sensor erhoben werden. Der Wert der Motordrehzahl-/Zünd-/Kraftstoffdaten 212 (Kraftübertragungsstrangdaten) kann von Motorverwaltungssensoren und -daten (z. B. dem TPS) berechnet werden.

Mit Bezug auf die Eingaben, die sich auf die Umgebungsdaten 106 in 2 beziehen, kann der Wert des Scheinwerferstatus 214 entweder durch den Außenlichtsensor oder durch Daten von den Scheinwerfersteuerungen bestimmt werden. Der Wert des Wischerstatus 216 kann entweder durch einen Regensensor oder durch die Wischersteuerungen bestimmt werden. Der Wert des Defrosterstatus 218 kann durch die Defrostersteuerungen bestimmt werden. Die Außenlufttemperaturdaten (OAT-Daten) 220 können durch einen für diesen Zweck vorgesehenen Sensor bestimmt werden. Die Satellitennavigationsdaten 222 werden dadurch bestimmt, dass auf Daten von dem Satellitennavigationssystem in dem Fahrzeugnetzwerk zugegriffen wird. Die Tageszeit 224 wird von den Uhrdaten in dem Fahrzeug bestimmt. In Bezug auf die Eingaben, die sich in 2 auf die Daten 108 gegenwärtiger Aufgaben beziehen, wird Radioinformation 226 durch Zugreifen auf Fahrzeugdaten, die sich auf das Radiomerkmal und auf die Radiofunktionsaktivität beziehen, bestimmt. Der Telephonstatus 228 wird dadurch bestimmt, dass auf vorhandene Fahrzeugdaten zugegriffen wird, die zu einem integrierten Zellentelephonsystem gehören. Die Werte, die in 2 den Eingangsdaten zugeordnet sind, werden in eine Funktion eingegeben. Die Funktion befindet sich in der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 und nutzt die Eingangsdaten zur Bestimmung der Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, der Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und der Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114.

3 ist eine Tabelle logischer Operanden, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Fahrarbeitsbelastungsschätzung zur Verwendung durch eine Funktion zum Berechnen einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung zugeordnet sind. Die logischen Operanden werden zum Erzeugen eines Rahmens und zum Einstellen von Anfangsgewichtungen der Fahrarbeitsbelastungsschätzung verwendet und können zur Feinabstimmung der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 geändert werden. Anhand der Zuweisung von Zahlenwerten zu jeder der in 3 gezeigten Bedingungen wird eine Arbeitsbelastungsschätzung berechnet, die eine Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 reflektiert. Die Zahlenwerte und Eingaben können für alle drei Arbeitsbelastungsschätzungen die gleichen sein oder können sich unterscheiden. Wie in 3 gezeigt ist, kann der Wert des relativen Arbeitsbelastungseffekts, der der Fahrzeuggeschwindigkeit 202 zugeordnet ist, dadurch berechnet werden, dass den Ergebnissen der Anwendung der Fahrzeuggeschwindigkeitsgleichungen 302 ein Zahlenwert zugewiesen wird. Ein Fahrzeug, das zwischen zwanzig Meilen pro Stunde und fünfzig Meilen pro Stunde fährt, kann einen höheren Geschwindigkeitswert erhalten als ein Fahrzeug, das zwischen null Meilen pro Stunde und zwanzig Meilen pro Stunde fährt. Ähnlich kann ein Fahrzeug, das zwischen fünfzig Meilen pro Stunde und siebzig Meilen pro Stunde fährt, einen höheren Geschwindigkeitswert erhalten als ein Fahrzeug, das zwischen zwanzig Meilen pro Stunde und fünfzig Meilen pro Stunde fährt. Ein Fahrzeug, das mit über siebzig Meilen pro Stunde fährt, kann einen höheren Geschwindigkeitswert erhalten als ein Fahrzeug, das mit zwischen fünfzig Meilen pro Stunde und siebzig Meilen pro Stunde fährt. Wie in den Kurvensignalstatusgleichungen 304 reflektiert ist, kann der Wert der relativen Arbeitsbelastung für den Kurvensignalstatus 204 dadurch berechnet werden, dass ein höherer Zahlenwert zugewiesen wird, wenn das Kurvensignal aktiviert ist, als dann, wenn das Kurvensignal nicht aktiviert ist. Wie in den ABS-/TCS-/Stabilitätsgleichungen 306 gezeigt ist, können Situationen, in denen das ABS, das TCS und/oder das Fahrzeugstabilitätssystem aktiv sind, einen höheren Wert erhalten als wenn dies nicht der Fall ist.

Wie in 3 gezeigt ist, kann der Wert der relativen Arbeitsbelastung für Außenbedingungen einschließlich des Scheinwerferstatus 214, des Wischerstatus 216, der Außenlufttemperatur 220 und der Tageszeit 224 dadurch berechnet werden, dass den Ergebnissen der Anwendung der entsprechenden Gleichungen Zahlenwerte zugewiesen werden. Wie es in den Scheinwerferstatusgleichungen 308 reflektiert ist, kann die Nacht außerdem einen höheren Relativwert als der Tag erhalten, während, wie in den Wischerstatusgleichungen 310 und in den Außenlufttemperaturgleichungen 312 reflektiert ist, Niederschlag einen höheren Relativwert als kein Niederschlag erhalten kann und Schnee einen höheren Zahlenwert als Regen erhalten kann. Der Relativwert, der der Tageszeit 224 zugeordnet ist, kann, wie es in den Tageszeitgleichungen 314 reflektiert ist, dadurch berechnet werden, dass höhere Zahlenwerte zugewiesen werden, wenn sich die gegenwärtige Zeit weiter von mittags entfernt und Mitternacht annähert. In einer alternativen Ausführungsform kann der Wert für die Tageszeit als eine Sinusschwingung mit der Spitzengewichtung von dreiundzwanzig Uhr bis ein Uhr und der Grundlinie von mittags bis dreizehn Uhr berechnet werden. Der Relativwert, der der Radioinformation 226 zugeordnet ist, kann unter Verwendung der Radioaufgabendatengleichungen 316 berechnet werden, wobei der Akt des Betätigens des Radios einen höheren Relativwert erhält als dann, wenn keine Radiobetätigung stattfindet. Ähnlich kann der relative Arbeitsbelastungswert, der dem Telephonstatus 228 zugeordnet ist, dadurch berechnet werden, dass dem Telephonwählen und Telephongesprächen ein höherer Relativwert als der Abwesenheit einer Telephonaktivität zugewiesen wird. Dies ist in den Telephonstatusgleichungen 318 reflektiert.

In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Information von mehr als einer Eingabe genutzt, um die Arbeitsbelastungsschätzungen zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Arbeitsbelastungsschätzung verschneite Straßen berücksichtigen, falls die Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt und die Windschutzscheibenwischer eingeschaltet sind. Zusätzlich kann die Schätzung die Straßenbedingungen berücksichtigen, die verschneiten Straßen zugeordnet sind, falls das ABS-Bremssystem aktiviert ist. Diese Arten von Quergruppierungskombinationen können zu einer besseren Schätzung für die Fahrerarbeitsbelastung führen. Die Zeitspanne, in der jeder Wert weiter zu einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung gezählt wird, kann davon abhängen, ob die Arbeitsbelastungsschätzung eine Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, eine Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 oder eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 ist. Zum Beispiel zählt die Funktion zum Berechnen einer Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 die Verwendung des ABS oder des TCS für eine angegebene Zeitdauer (z. B. zwanzig Sekunden bis eine Minute) weiter, während die Funktion zum Berechnen der Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung die Verwendung des ABS oder des TCS für eine kürzere Zeitdauer (z. B. null bis drei Sekunden) zählt. Auf diese Weise werden unter Verwendung der Funktionen, die die den Ungleichungen zugewiesenen Werte über eine angegebene Zeitspanne wichten, die drei Typen von Arbeitsbelastungsschätzungen erzeugt. Daraufhin werden die resultierende Schätzung 110 einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, die resultierende Zwischenarbeitsbelastungsschätzung 112 und die resultierende Gesamtarbeitsbelastungsschätzung 114 von der Fahrarbeitsbelastungsschätzeinrichtung 102 ausgegeben. Die Ausgabe kann die Übertragung an einen angegebenen Ort und das Protokollieren an einen angegebenen Ort enthalten.

Die offenbarte Erfindung schafft die Fähigkeit, unter Verwendung von Daten, die bereits in einem Fahrzeug verfügbar sind, die Arbeitsbelastung zu schätzen, die ein Fahrer erfährt. Die Fahrzeugdaten, die Umgebungsdaten und die Daten gegenwärtiger Aufgaben können verwendet werden, um Schlussfolgerungen über den gegenwärtigen Zustand des Fahrers (d. h. Schätzung einer augenblicklichen Arbeitsbelastung), über den Kurzzeitzustand (d. h. Zwischenarbeitsbelastungsschätzung) und über den Langzeitzustand (d. h. Gesamtarbeitsbelastungsschätzung) zu erzeugen. Die Arbeitsbelastungsschätzungen können von Anzeigefunktionen und Steuerungen in dem Fahrzeug genutzt werden, um den Zeitpunkt bestimmter Nachrichten zu bestimmen und um zu bestimmen, wann bestimmte Funktionen freizugeben oder zu sperren sind. Zum Beispiel kann an den Betreiber des Fahrzeugs eine Nachricht übergeben werden, die Reifen zu wechseln, wenn die Arbeitsbelastungsschätzung niedrig ist und wahrscheinlicher ist, dass der Betreiber die Information verarbeiten kann. Das Vorhandensein dreier Zeitspannen für die Arbeitsbelastungsschätzungen schafft die Fähigkeit, die längerfristigeren Wirkungen besonderer Arbeitsbelastungsschätzelemente zu verfolgen. Die Fähigkeit zum gleichzeitigen Voraussagen der Fahrarbeitsbelastung für verschiedene Zeitspannen kann zu besseren Schätzungen der Fahrbedingungen und des Fahrerzustands führen, was in einer besseren Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug resultiert. Außerdem kann diese fundierte Schnittstelle potentiell in höherer Fahrerzufriedenheit mit dem Fahrzeug und/oder in sicherem Fahrzeugbetrieb resultieren.

Wie oben beschrieben wurde, können die Ausführungsformen der Erfindung in Form vom Computer ausgeführter Prozesse und Vorrichtungen zur Verwirklichung dieser Prozesse verkörpert sein. Ausführungsformen der Erfindung können außerdem in Form von Computerprogrammcode verkörpert sein, der Anweisungen enthält, die in materiellen Medien wie etwa Disketten, CD-ROMs, Festplatten oder irgendeinem anderen computerlesbaren Speichermedium verkörpert sind, wobei dann, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen und von ihm ausgeführt wird, der Computer zu einer Vorrichtung zur Verwirklichung der Erfindung wird. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann außerdem in Form von Computerprogrammcode verkörpert sein, gleich, ob dieser z. B. in einem Speichermedium gespeichert ist, in einen Computer geladen und/oder durch einen Computer ausgeführt wird oder über ein Übertragungsmedium wie etwa über eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, über Lichtwellenleiter oder über elektromagnetische Strahlung übertragen wird, wobei dann, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen und von ihm ausgeführt wird, der Computer zu einer Vorrichtung zur Verwirklichung der Erfindung wird. Wenn die Computerprogrammcodesegmente in einem Universalmikroprozessor realisiert sind, konfigurieren sie den Mikroprozessor zum Erzeugen spezifischer Logikschaltungen.

Obgleich die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für den Fachmann auf dem Gebiet selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und dass Äquivalente für ihre Elemente ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Änderungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Somit soll die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform beschränkt sein, die als die beste Ausführungsart dieser Erfindung offenbart ist, sondern alle im Umfang der beigefügten Ansprüche liegenden Ausführungsformen enthalten. Darüber hinaus bezeichnet die Verwendung der Begriffe erster, zweiter usw. keine Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern dienen die Begriffe erster, zweiter usw. eher zur Unterscheidung eines Elements von einem anderen.


Anspruch[de]
Verfahren zum Schätzen einer auf den Fahrer eines Fahrzeugs einwirkenden Arbeitsbelastung, wobei das Verfahren umfasst, dass Arbeitsbelastungsschätzdaten empfangen werden und eine Fahrarbeitsbelastungsschätzung ausgegeben wird;

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst, dass:

die Fahrarbeitsbelastungsschätzung in Ansprechen auf die Arbeitsbelastungsschätzdaten und auf vorher empfangene Arbeitsbelastungsschätzdaten berechnet wird, wobei die Fahrarbeitsbelastungschätzung eine Schätzung (110) einer augenblicklichen Arbeitsbelastung, die gegenwärtige Bedingungen angibt, und eine oder mehrere einer Zwischenarbeitsbelastungsschätzung (112), die vorher aufgetretene Bedingungen angibt, und eine Gesamtarbeitsbelastungsschätzung (114) umfasst, die vorher aufgetretene Bedingungen über eine längere Zeitdauer als die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsbelastungsschätzdaten intern erzeugte Fahrzeugdaten (104) umfassen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsbelastungsschätzdaten Umgebungsdaten (106) umfassen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsbelastungsschätzdaten Daten (108) gegenwärtiger Aufgaben umfassen. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schätzung (110) einer augenblicklichen Arbeitsbelastung die vorhergehenden Null bis drei Sekunden des Fahrzeugbetriebs reflektiert. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zwischenarbeitsbelastungsschätzung (112) die vorhergehenden drei Sekunden bis drei Minuten des Fahrzeugbetriebs reflektiert. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gesamtarbeitsbelastungsschätzung (114) einen Fahrzeugbetrieb für den gesamten Zündzyklus reflektiert. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrarbeitsbelastungsschätzung als eine Zahl ausgedrückt wird, die im Bereich von eins bis zehn liegt. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrarbeitsbelastungsschätzung als eine Zahl ausgedrückt wird, die im Bereich von 1 bis 100 liegt. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen einer Fahrarbeitsbelastungsschätzung umfasst, dass:

ein augenblicklicher Wert zumindest einem Datenelement der Arbeitsbelastungsschätzdaten zugewiesen wird;

eine Funktion einer augenblicklichen Arbeitsbelastung angelegt wird, wobei eine Eingabe in die Funktion einer augenblicklichen Arbeitsbelastung jeden des augenblicklichen Wertes umfasst und das Anlegen in der Schätzung (110) einer augenblicklichen Arbeitsbelastung resultiert;

ein Zwischenwert zumindest einem Datenelement der Arbeitsbelastungsschätzdaten zugewiesen wird;

eine Zwischenarbeitsbelastungsfunktion angelegt wird, wobei die Eingabe in die Zwischenarbeitsbelastungsfunktion jeden des Zwischenwertes umfasst und das Anlegen in der Zwischenarbeitsbelastungsschätzung (112) resultiert;

ein Gesamtwert zumindest einem Datenelement der Arbeitsbelastungsschätzdaten zugewiesen wird; und

eine Gesamtarbeitsbelastungsfunktion angelegt wird, wobei eine Eingabe in die Gesamtarbeitsbelastungsfunktion jeden des Gesamtwertes umfasst und das Anlegen in der Gesamtarbeitsbelastungsschätzung (114) resultiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausgeben umfasst, dass die Fahrarbeitsbelastungsschätzung an einen festgelegten Ort übertragen wird. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der festgelegte Ort ein Fahrzeuginformationsverwaltungssystem ist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausgeben umfasst, dass die Fahrarbeitsbelastungsschätzung in eine Protokolldatei geschrieben wird. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausgeben auf einer periodischen Basis ausgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die periodische Basis kleiner als eine Sekunde ist. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsbelastungsschätzdaten umfassen: Fahrzeuggeschwindigkeit (202), Kurvensignalstatus (204), Antiblockierbremsstatus (206), Traktionssteuersystemstatus (206), Fahrzeugstabilitätsdaten (206), Lenkradwinkeldaten (208), Bremsenpositionsdaten (210), Drosselklappenpositionsdaten (210), Motordrehzahl (212), Zünddaten (212) und/oder Kraftstoffdaten (212).






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