CN103661396B - 交互式的注意力提高 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车驾驶员的交互式的注意力提高的方法，其包括以下步骤：确定用于部分自动地引导机动车的驾驶员辅助功能有效、检测对于机动车驾驶员而言在观察机动车的周围环境时能够获得的刺激、检测机动车驾驶员响应于所述刺激的输入、基于所述输入和所述刺激确定游戏结果以及输出对所述游戏结果的提示。

Description

交互式的注意力提高

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车的驾驶员的用于交互式的注意力提高的技术。

背景技术

现代的机动车拥有多个所谓的驾驶员辅助功能，以便减轻机动车的驾驶员的负担。在此，在引导（Führen）机动车时，通过一种设备或一种系统自动地或部分自动地实施例行任务。这种驾驶员辅助系统经常设置用于一旦检测到不可通过系统处理的状况就将对机动车的控制归还给驾驶员。

对于机动车的纵向引导、即在行驶方向上的运动引导和速度引导，可以部分地或完全地自动化调节机动车的速度的系统是已知的。例如可以维持预先确定的目标速度，其中当机动车距离过近地朝在前行驶的车辆行驶时自动地降低所述机动车的速度。在一些实施方式中，当前面的人停止或者又起动时（“ACC Stop and Go：ACC停和走”），可以调节机动车的速度直至静止并且在特定的情况下也控制机动车的重新起动。

对于机动车的横向引导、即向右或向左的方向控制，以下系统是已知的：只要驾驶员将他的手保持在方向盘上，则所述系统将机动车保持在行车道上的车道标记之间。

这类系统在例行任务方面减轻机动车驾驶员的负担，但机动车驾驶员可能由于所述负担减轻而感到其驾驶活动单调，从而他可能不再具有机动车的安全引导所需的注意力。在用于警告防止松懈的注意力的已知系统中，借助内部空间摄像机监视机动车驾驶员并且当机动车驾驶员没有表现出足够注意机动车的外部区域的印象时使驾驶员辅助功能去激活。

发明内容

本发明所基于的任务是，说明一种方法、一种计算机程序产品和一种设备，以便在借助具有部分自动的驾驶员辅助功能的机动车行驶期间提高机动车驾驶员的注意力。

本发明借助具有独立权利要求的特征的方法、计算机程序产品和设备解决所述任务。从属权利要求反映优选的实施方式。

用于机动车驾驶员的交互式的注意力提高的方法包括以下步骤：确定用于部分自动地引导机动车的驾驶员辅助功能有效、检测对于机动车驾驶员而言在观察机动车的周围环境时可获得的刺激、检测机动车驾驶员响应于所述刺激的输入、基于所述输入和所述刺激确定游戏结果以及输出对游戏结果的提示。

根据本发明，鼓励机动车驾驶员玩一个游戏（Spiel），其中仅仅当他足够注意地观察机动车的周围环境时他才可以成功。在此，游戏的性质和目标是次要的。机动车驾驶员的注意力可以如此适当并且适度地对准机动车的外部区域。机动车驾驶员对于注意力提高的可接受性可以通过所实现的游戏成功来提高。

此外，在一种优选实施方式中，如果所述游戏结果低于一个预先确定的值，则输出一个信号。所述预先确定的值尤其可以反映在刺激和机动车驾驶员的相应输入之间有多长时间。在另一种实施方式中，信号可以提示游戏的中间状态或最终状态。可以向机动车驾驶员输出所述信号，以便向他提示其向外对准的注意力可能不足以安全地引导机动车。因此，机动车驾驶员在他可能作出错误的驾驶决定之前可以及时注意到精神涣散，并且主动避免所述精神涣散。所述精神涣散可以包括例如与其他人对话或操作设备——如娱乐系统、尤其是音频系统。

在一种实施方式中，所述信号影响驾驶员辅助功能。当低的游戏结果提示机动车驾驶员的下降的注意力时，例如可以在驾驶员辅助系统中提高与在前行驶的机动车的最小间距。在另一种实施方式中，当发现机动车驾驶员不足够注意时，也可以切断驾驶员辅助功能。由此可以提高引导机动车的普遍安全性。

在所述方法的第一变型方案中，可以基于机动车区域中的交通情况确定刺激。在此，与用于机动车驾驶员的注意力评价的已知方法不同，更优选地，观察通常没有导致机动车驾驶员在机动车引导方面作出反应的刺激。替代地，反应通过游戏激发。更优选地，虽然所述反应实现机动车的驾驶功能，例如速度或车道选择，但如此进行所述激发，使得所述反应不诱发任何危险的或非预期的操纵。例如游戏的目标可以是要求机动车驾驶员评价与在前行驶的机动车的距离，其中实际距离例如借助雷达传感器由交通情况确定。如果机动车驾驶员的估计足够好，则他显然足够注意。

在可与前面提到的变型方案进行组合的另一变型方案中，在所述方法的范畴内向机动车驾驶员输出刺激。所述输出通常可以通过听觉方式、视觉方式或触觉方式实现，其中所输出的刺激更优选地叠加来自于机动车的周围环境的可直接感知的刺激。例如可以使用视野显示器（Head Up Display HUD：平视显示器），以便在机动车的区域中可视觉感知的交通情况上叠加或施加附加信息。所述附加信息以优选的方式与可感知的交通情况相关联。在所述变型方案中，也以更优选的方式检测机动车驾驶员的对于机动车的通常引导而言不需要的或者不可预期的反应或者输入。

输出刺激的频率可以与机动车的速度有关。在不同的实施方式中，可以随着机动车速度的提高更频繁或更不频繁地输出刺激。由此机动车驾驶员的注意力可以单独地匹配于机动车的当前交通状况。

在两个变型方案中，所述刺激可以涉及周围的机动车的相对位置。因此，可以使机动车驾驶员的注意力例如针对性地对准周围的机动车，以便避免与所述机动车的碰撞或所述机动车的妨碍的风险。

在一种实施方式中，驾驶员辅助功能涉及机动车的纵向控制和横向控制中的至少一个。机动车在纵向和横向上的运动控制对于机动车及其乘员的运行安全性而言是必要的，从而机动车驾驶员在这些区域中由于驾驶员辅助功能而过度地减轻负担可能极大地损害其注意力。通过对纵向控制或横向控制的事件的驾驶员注意力的由游戏决定的聚焦，可以补偿由驾驶员辅助系统决定的注意力损失。

根据本发明的计算机程序产品包括程序代码单元，用于当计算机程序产品在处理装置上运行或存储在计算机可读的数据载体上时实施所述方法。可以借助计算机程序产品使机动车上出于其他原因已经安装的基础设施能够实施所描述的方法。

根据本发明的用于机动车驾驶员的交互式的注意力提高的设备包括：用于检测用于部分自动地引导机动车的驾驶员辅助系统有效的装置、用于检测对于机动车驾驶员而言在观察机动车的周围环境时可获得的刺激的第一接口、用于与机动车车载的用于机动车驾驶员的输入装置连接的第二接口、设置用于基于所述输入和所述刺激确定游戏结果的处理装置，以及与用于输出游戏结果的输出装置连接的第三接口。

借助所述接口，处理装置可以与已知的机动车的系统或者子系统连接，以便实施上面描述的方法。在此，接口还可以是无线的，从而处理装置可容易地从机动车移除。在一种实施方式中，可携带的计算机或具有辅助功能的电话机（“智能手机”）可以包括处理装置。

在一种优选的实施方式中，所述设备包括存储器，用于记录基于刺激和输入的游戏流程控制。所述流程控制尤其可以被构造为计算机程序产品。不同的流程控制可以定义不同的游戏。由此可以转递受欢迎的游戏或使不受欢迎的游戏由对于机动车驾驶员而言还未知的新游戏取代。通过这种方式可以避免由所述方法或者所述设备使用的游戏用于机动车驾驶员的单调性。

在一种优选的实施方式中，可以提供第四接口，用于接收待在存储器上保存的流程控制。因此可以进一步使游戏的交换变得容易。

附图说明

现在根据附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出具有用于机动车驾驶员的交互式的注意力提高的设备；

图2示出用于图1的机动车的机动车驾驶员的交互式的注意力提高的方法的流程图，

图3示出用于图1或2的机动车驾驶员的交互式的注意力提高的游戏的图解。

具体实施方式

图1示出一种系统100，所述系统包括机动车105和施加在机动车上的设备110，所述设备用于机动车驾驶员115的注意力提高。在示出的示例性实施方式中，机动车105包括驱动发动机120和转向装置125。借助驱动发动机120，可以实施机动车105的纵向引导，即速度控制，而借助转向装置125可以实施横向引导，即机动车105的方向控制。

驱动发动机120可以包括驱动控制装置130，所述驱动控制装置实现用于机动车105的纵向调节的驾驶员辅助系统。类似地，转向装置125可以包括转向控制装置135，所述转向控制装置实现用于机动车105的横向控制的驾驶员辅助系统，例如车道辅助装置。优选地，机动车105通过机动车驾驶员115的引导还可在激活的驱动控制装置130或者转向控制装置135的情况下受影响。

设备110包括处理装置140，所述处理装置优选包含存储器装置145并且可以借助多个接口与机动车105连接。在不同于所示实施方式的实施方式中，以下描述的接口中的多个也可以汇总在一起。这些接口中的每一个也可以实现为无线的。由此，处理装置140必要时连同存储器装置145可从机动车105移除。尤其可携带的计算机或具有辅助功能的电话机（“智能手机”）可以包括处理装置140。

第一接口150可与视频摄像机155或用于扫描机动车105的周围环境的另一装置连接。借助第一接口150，可以扫描来自机动车105的周围环境的信息，由所述信息可以确定对于机动车驾驶员115而言在观察机动车105的周围环境时可获得的刺激。

第二接口160可以与机动车105车载的输入装置165连接。可以以触觉方式或声学方式操作输入装置165。在一种实施方式中输入装置165包括专用的输入元件，而在另一种实施方式中扫描已经存在的输入元件。在此例如用于操作转向装置125的方向盘或用于控制驱动发动机120或驱动控制装置130的加速踏板可以用作输入元件。

第三接口170设置用于与输出装置175连接。输出装置175可以向机动车驾驶员115提供听觉信息、视觉信息或触觉信息。在一种特别优选的实施方式中，输出装置175包括视野显示器（“Head-Up-Display”：平视显示器）。

借助视野显示器175，可以将视觉信息表现到机动车驾驶员115的视野中，从而对于所述机动车驾驶员而言所述信息是可感知的，而他同时可以感知机动车105的周围环境。

设有第四接口180，用于与转向装置125或转向控制装置135连接。第五接口185可通过相应的方式与驱动发动机120或驱动控制装置130连接。借助接口180和185，可以通过处理装置140获得信息，所述信息允许推断出用于部分自动地引导机动车105的驾驶员辅助功能是否有效。

在一种不同于所示实施方式的实施方式中，设备110还可以包括可借助接口150、160、170之一与处理装置140连接的元件，例如控制装置130或140之一。

处理装置140设置用于通过游戏的方式使机动车驾驶员115的注意力转移到机动车105的外部区域上。为了实现这种游戏，处理装置140可以执行计算机程序产品，所述计算机程序产品在游戏思想的意义上确定机动车驾驶员115和设备110之间的游戏交互的流程。例如可以在存储器装置145提供多个这样的流程控制。为了交换流程控制，可以设置第六接口190，其中更优选地不仅能够实现将流程控制上传至处理装置140或存储器装置145而且能够实现从那里下载。第六接口190尤其可以是无线的并且能够实现例如多个机动车105之间的流程控制的交换。

图2示出用于图1中的机动车105的机动车驾驶员115的交互式的注意力控制的方法200的流程图。尤其在设备110的处理装置140上执行方法200。

在第一步骤205中确定：用于部分自动地引导机动车105的驾驶员辅助系统是有效的。为此，尤其可以通过控制装置130或135之一的接口180或185之一获取信息，以控制机动车105的纵向或横向引导。

在随后的可选的步骤210中，确定机动车105的区域中的交通情况。这例如可以借助接口150和视频摄像机155实现，其中例如确定周围的机动车相对于机动车105的相对位置。

在第一备选方案中，随后在步骤215中向机动车驾驶员115输出刺激。更优选地，根据交通情况——例如根据机动车105的速度确定刺激。在第二备选方案中，在步骤220中仅仅检测交通情况并且基于所检测的信息确定刺激。根据稍后还详细解释的游戏，刺激例如可以在于：已检测到机动车105的周围环境中的两个并排行驶的红色机动车。步骤215和220的变型方案也可相互组合。

在步骤215或220之一之后，在步骤225中确定机动车驾驶员115的预期输入。所述输入取决于所确定的或所输出的刺激并且用于在游戏意义上定义机动车驾驶员115的行动目标。

在后续的步骤230中，检测机动车驾驶员115的输入，响应于所确定的或所输出的刺激来进行所述输入。在检测到输入之后，在步骤235中基于所述输入和所述刺激确定游戏结果。游戏结果例如可以基于所检测的输入与所确定的刺激的关系的评估或所述刺激和所述输入的时间关系的评估。随后，在可选的步骤240中，输出所确定的游戏结果。例如可以借助输出装置175实现所述输出。

在可选的步骤245中，基于游戏结果影响驾驶员辅助功能130、135。如果在步骤235中所确定的游戏结果没有达到预先确定的值，则例如可以切断驾驶员辅助功能130、135。

图3A示出用于图1或2的机动车驾驶员115的交互式的注意力提高的第一游戏的图解。在所示游戏中，机动车驾驶员115的任务示例性地在于估计与在前行驶的机动车305的间距。例如可以借助输入装置165进行输入。在另一种实施方式中，可以借助输出装置175预给定与在前行驶的机动车305的间距应多大，并且机动车驾驶员115可以通过驱动发动机120的相应影响尽可能合适地调整间距。

在另一种实施方式中，可以玩所谓的“射手（Shooter）”游戏。在此机动车驾驶员115的任务是人工虚拟地“射击”在真实场景中显现的对象或击中在前行驶的机动车305的一个确定的点，例如机动车牌照号的第一个字母。

图3B示出与图3A的示图相似的其他游戏的图解。在此，机动车驾驶员115的任务示例性地是使多个在前行驶的机动车305、310形成一排，如同例如由游戏“俄罗斯方块（Tetris）”已知的那样。在又一个游戏中，机动车驾驶员115的任务例如可以是虚拟地“击倒（umkegeln）”位于其前面的机动车305、310。

也可考虑其他游戏。在任何情况下，游戏设置用于使机动车驾驶员115的注意力转移到机动车105的外部区域上。

Claims (11)

1.一种用于机动车驾驶员(115)的交互式的注意力提高的方法(200)，所述方法包括以下步骤：

确定(205)用于部分自动地引导所述机动车(105)的驾驶员辅助功能(130，135)有效；

检测(210)对于所述机动车驾驶员(115)而言在观察所述机动车(105)的周围环境时能够获得的刺激；

检测(230)所述机动车驾驶员(115)响应于所述刺激的输入；

基于所述输入和所述刺激确定(235)游戏结果，以及

输出(240)对所述游戏结果的提示。

2.根据权利要求1所述的方法(200)，所述方法还包括：如果所述游戏结果低于一个预先确定的值，则输出(240)一个信号。

3.根据权利要求2所述的方法(200)，其中，所述信号影响(245)所述驾驶员辅助功能(130，135)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(200)，其中，基于所述机动车(105)的区域中的交通情况确定所述刺激。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(200)，其中，向所述机动车驾驶员(115)输出所述刺激。

6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中，所述输出(215)的频率与所述机动车(105)的速度有关。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(200)，其中，所述刺激涉及周围的机动车(305，310)的相对位置。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(200)，其中，所述驾驶员辅助功能涉及所述机动车(105)的纵向控制(130)和横向控制(135)中的至少一个。

9.一种用于机动车驾驶员(115)的交互式的注意力提高的设备(110)，所述设备包括：

用于检测用于部分自动地引导所述机动车(105)的驾驶员辅助功能(130，135)有效的装置(180，185)；

用于检测对于所述机动车驾驶员(115)而言在观察所述机动车(105)的周围环境时能够获得的刺激的第一接口(150)；

用于与所述机动车(105)车载的输入装置连接的第二接口(165)；

设置用于基于所述输入和所述刺激确定游戏结果的处理装置(140)，

用于与输出游戏结果的输出装置连接的第三接口(170)。

10.根据权利要求9所述的设备(110)，所述设备还包括用于记录基于刺激和输入的游戏流程控制的存储器(145)。

11.根据权利要求10所述的设备(110)，所述设备还包括用于接收待在所述存储器(145)上保存的流程控制的第四接口(190)。