CN107010077A - 用于将信息传输给机动车的驾驶员的方法和适应性的驾驶员协助系统 - Google Patents

Abstract

按照本发明的、用于将信息传输给机动车的驾驶员的方法，其中为了传输信息而设置了至少两个信息通道，其特征在于以下步骤：— 借助于至少一个第一信息通道来为所述驾驶员展示所述信息；— 确定表征所述驾驶员的感知的、关于所展示的信息的感知参量；— 在所获取的感知参量的基础上对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行定义。

Description

用于将信息传输给机动车的驾驶员的方法和适应性的驾驶员 协助系统

技术领域

本发明涉及一种用于将信息传输给机动车的驾驶员的方法，其中为了传输信息而设置了至少两个信息通道。此外，本发明涉及一种装置和一种被设计用于执行所述方法的计算机程序以及一种机器可读的存储介质，在该机器可读的存储介质上面保存了所述计算机程序。

背景技术

从现有技术中，例如知道了眼睛跟踪系统。将人的主要由凝视（精确地被观察的点）、扫视（快速的眼睛运动）和复原所构成的视线运动的记录称为眼睛跟踪（Eye-Tracking）。将进行这种记录并且能够对视线运动和视向进行分析的设备和系统称为“眼睛跟踪器”。现代的眼睛跟踪器包括近红外线摄像头，所述近红外线摄像头用照明单元在视网膜上产生反射。瞳孔和反射的经过校准的位置允许精确地识别驾驶员的视向。图1在此示出了一种示意性的、用于对这样的系统进行校准的模型。在此，借助于A来示出瞳孔的反射的不同的位置。C示出了用于对瞳孔进行照明的照明单元。B示出了一种用于拍摄瞳孔和反射的摄像头系统。D示出了视觉上的焦点区。在此，用所述摄像头针对焦点区上的不同的像点拍摄相应的瞳孔位置和反射。从这些数据中，借助于传输函数E来分配所述不同的像点和瞳孔位置。从中可以针对将来的瞳孔位置获取相应所观察的像点。

此外，从现有技术中知道了专利申请EP 2 325 722 A。该文件涉及一种用于对装置的运行进行调整的方法，该方法包括：

— 将硬件-传感器布置在用于对使用者相对于所述装置的注意力进行检测的装置的里面或者上面；

— 对所述硬件-传感器的信号进行处理并且输出所述使用者相对于所述装置的注意力的量度（Maßzahl）或者指数；并且

— 在所述使用者相对于所述装置的注意力的量度或者指数的基础上对所述装置的运行进行调整；

— 其中所述调整通过所述装置来开始并且包括在所述使用者相对于所述设备的注意力的基础上对所述使用者的通知和/或告知和/或通告。

发明内容

而按照本发明的方法能够有利地使信息展示与对驾驶员的信息的实际上的当前存在的需求相匹配。这样的适应性的信息传输有利地考虑到，驾驶员已经感知到还是没有感知到信息。

这一点能够按照本发明通过在专利权利要求1和专利权利要求9至12中所说明的特征来得到实现。本发明的其他的设计方案是从属权利要求的主题。

按照本发明的、用于将信息传输给机动车的驾驶员的方法，其中为了传输信息而设置了至少两个信息通道，其特征在于以下步骤：

— 借助于至少一个第一信息通道来为驾驶员展示所述信息；

— 确定表征所述驾驶员的感知的、关于所展示的信息的感知参量；

— 在所获取的感知参量的基础上对借助于另一个信息通道进行的信息的传输进行定义（Definition）。

在此理解为，可以有利地在与驾驶员的实际需求相匹配的情况下传输信息。这也可以被称为适应性的信息传输。为此通过也就是借助于第一信息通道来向驾驶员首先提供相应的信息。作为信息通道，可以是指每种提供并且传输信息的方式和方法。潜在的信息通道通过驾驶员的用传感器来进行的感知可能性来定义。因此，视觉上的、听觉上的、触觉上的或者甚至嗅觉上的通道以及其他的通道是可行的。但是，实际上能够利用的信息通道当然通过在车辆中存在的技术上的装置而受到限制。信息通道的实际上的实现在此借助于信息传输位置（Informationsübermittlungsstelle）来进行。

信息的视觉上的展示例如可以借助于显示屏来进行。为此，可以有利地使用已经在车辆中安装的显示屏、例如组合仪表或者副仪表板的显示屏或者还有抬头显示器。

借助于所述第一信息通道来展示信息这一点可以如简述的那样通过这些信息通道之一来实现。此外，当然也可行的是，通过多个通道来展示所述信息。由于借助于信息传输位置来在技术上实现所述通道，可以将不同的信息通道不仅在其通过传感器进行的感知方面-例如在视觉上（显示屏）并且在听觉上（扬声器）-区分开来，而且可以在其结构上的实现方面-例如两个显示屏作为两个不同的视觉上的信息通道-区分开来。

此外，按本发明的方法有利地规定，检查驾驶员是否已经感知或者感知到所展示的信息。为此要对表征所述感知的感知参量进行确定和分析。提供了不同的方案以获知，是否感知了所提供的信息。在此，例如可以对驾驶员对所述信息展示的聚焦或者投向视觉上的展示的视线和视线停留持续时间进行分析。作为替代方案或者补充方案，也可以观察并分析驾驶员的反应，也就是说他是否执行一项行动，该行动可以推断出对于所展示的信息的感知。在对所述感知进行估计的范围内，在此不仅可以识别驾驶员的积极的感知而且可以识别驾驶员的不足的感知。

在所估计的感知的基础上，可以对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行定义。对所述传输的定义在此可以-例如在识别出不足的感知的情况下-规定：借助于另一信息通道来展示所述信息并且必要时强化对于所述信息的展示。由此可以有利地保证，驾驶员感知到相应的信息。但是，对所述传输的定义也可以-例如在识别出积极的感知的情况下-规定：忽略附加的展示或者必要时减弱或者停用附加的展示。由此可以有利地减少或者甚至避免冗余的信息的展示。作为冗余的信息应该是指下述信息，尽管驾驶员已经感知到这些信息或者驾驶员已经知道了这些信息，这些信息还再次向驾驶员展示出来。

所述传输的定义也可以包括“实现所述传输的定义”这个步骤，也就是“借助于另一信息通道来执行信息的传输”这个步骤。作为替代方案，这个步骤可以有利地紧接在所述定义的步骤之后进行。由此借助于所述另一信息通道来实现所述信息的实际上的展示并且由此对将所述信息传输给驾驶员的过程进行优化和最后确定。

“信息的传输”这个名称应该如此来理解，使得其尤其涉及必要时应该在与相应的信息通道相匹配的情况下传输给驾驶员的信息。因此，也可以将所述感知或者表征驾驶员的感知的感知参量理解为关于借助所述第一信息通道来传输的信息的感知。

在一种有利的实施方式中，所述方法的特征在于，所述第一信息通道构造为视觉上的第一信息传输位置。

在此理解为，在所述方法的第一步骤的范围内借助于视觉上的信息传输来展示所述信息。在此可以有利地使用显示屏。除了所述组合仪表之外，例如也可以使用抬头显示器或者被定位在所述副仪表板的里面或者周围的显示屏。所述视觉上的信息传输位置在此能够实现单向的信息流。当然也可以使用能够实现双向的信息流的显示屏、例如所谓的触摸屏。在附加的或者替代的实施方案中，也可以将听觉上的或者触觉上的信息传输位置用作第一信息通道。

在一种优选的改进方案中，所述方法的特征在于，所述另一信息通道构造为：

— 听觉上的信息传输位置和/或

— 视觉上的第二信息传输位置和/或

— 触觉上的信息传输位置。

“另一信息通道”这个术语应该参考所述方法的步骤3来理解，在所述步骤3中借助于另一信息通道在所获取到的感知的基础上来定义所述信息的传输。应该如此来理解所描述的改进方案，使得对所述信息的传输的定义有利地借助于听觉上的信息传输位置、例如扬声器来进行。在一种有利的替代方案中，所述另一信息通道同样可以构造为视觉上的信息传输位置、例如构造为另一显示屏。在一种替代的实施方式中，所述另一信息通道为了传输信息而构造为触觉上的信息传输位置。尤其是与驾驶员相接触的组件适合用作触觉上的信息传输位置、例如方向盘、制动踏板或者加速踏板以及驾驶座椅。例如通过预先给定的转向运动或者制动踏板的自主运动可以将信息传输给驾驶员。

在一种有利的实施方式中，所述方法的特征在于，如果所述感知参量表征由所述驾驶员对信息的感知，则对借助于所述另一信息通道进行的信息的传输的定义包括以下步骤中的至少一个步骤：

— 忽略借助于所述另一信息通道进行的信息的传输；并且/或者

— 对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行调整，其中尤其减弱对于所述信息的展示。

在此理解为，如果在对所述感知进行的估计的范围内由所述驾驶员获取了积极的、也就是实际上的感知，则执行所说明的步骤之一。这些步骤在此可以被理解为对借助于所述另一信息通道来进行的信息的传输的定义和实现。在此规定，不借助于另一信息通道来传输信息。如果已经存在了借助于另一信息通道进行的展示，那么作为替代方案也可以规定，对借助于这个信息通道进行的传输进行调整。在此例如可以有利地规定所述展示的减弱。这一点例如在进行视觉上的显示时可以通过颜色的变化、图示的变暗或者所显示的元件的（半）透明性来进行。所述方法由此能够有利地实现：在所述感知参量的基础上确定冗余的信息并且忽略借助于另一信息通道进行的冗余的信息的传输并且/或者对借助于另一信息通道进行的冗余的信息的传输进行调整，其中尤其减弱对于所述冗余的信息的展示。作为冗余的信息应该是指已经由驾驶员所感知的并且/或者对驾驶员来说已知的双重的信息。所述冗余度当然不局限于特定的信息通道，也就是说在借助于不同的信息通道来展示相同的信息时，一旦驾驶员已经感知到所述信息则也可能出现冗余。通过另一信息通道来展示已经被感知的、也就是冗余的信息的做法是多余的。通过避免展示这样的信息，对驾驶员来说可以实现信息填充量（Informationsfülle）的降低。此外，由此有利地降低由于另外的信息而造成的驾驶员分心。也能够设想，由此新的功能可以获得更高的用户接受度。另一优点表现在电气的显示设备的能量节省方面-这些电气的显示设备只有在信息的展示对于驾驶员来说在实际上有必要时才被接通或者被转换到完全的亮度，因为驾驶员还没有感知到所述信息。此外，尤其在夜间行驶时得以避免由于车内的显示设备引起的干扰的光源和反射。

在一种替代的有利的实施方式中，所述方法的特征在于，如果所述感知参量不表征由驾驶员对所述信息的感知，那么对借助于所述另一信息通道来进行的信息的传输的定义包括以下步骤中的至少一个步骤：

— 借助于另一信息通道来传输所述信息；并且/或者

— 对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行调整，其中尤其强化对于所述信息的展示。

在此理解为，如果在对所述感知进行的估计的范围内由驾驶员获取了负面的感知、即没有获取感知，则执行所说明的步骤之一。在这种情况下规定，借助于另一信息通道来额外地传输所述信息。如果已经借助于另一信息通道进行了展示，则替代地也可以规定，对借助于这个信息通道进行的传输进行调整。在此例如可以有利地规定对于所述展示的强化。这一点例如对于视觉上的显示来说可以通过颜色的变化、展示的亮度、更强的对比度或者其他视觉上的效应、例如所显示的元件的闪烁来进行。在进行听觉上的展示时，可以有利地规定重复和/或音量的提高。此外要说明，“没有感知”或者“感知”这些概念尤其涉及由驾驶员基于借助至少第一信息通道进行的传输而获得的感知。

在一种优选的设计方案中，所述方法的特征在于，为了获取所述感知参量而考虑以下因素中的至少一个因素：

— 驾驶员的视向和/或

— 驾驶员的动作。

在此理解为，可以在与通过驾驶员进行的主动的确认相分开的情况下获取所述感知。这样的确认例如可以借助于语言评述（Sprachkommentar）或者对于确认键的按压来进行。由于避免了这样的主动的确认，可以有利地降低驾驶员的分心以及驾驶员的工作动作。因此，“间接地获取对于所展示的信息的感知”可以降低驾驶员的负担并且提高车辆操纵的安全性。“间接地获取所预料的感知”例如可以借助于驾驶员的视向来进行。这一点尤其可以有利地用于视觉上的信息传输位置，其中所述视向例如必须投向所述信息界面的所展示的信息。对于视向的获取例如可以借助于车内摄像头以及传统的眼睛跟踪方法来进行。如果驾驶员例如注视借助于所述第一信息通道来示出的视觉上的信息，则可以在估计中认为感知了所述信息。

在一种替代的实施方案中，例如可以借助于对驾驶员的表现和动作的观察和分析来间接地获取可能的感知。如果在展示信息之后的所定义的时间间隔之内进行了一种动作，该动作可以被评估为对所传输的信息的反应，那么这一点就可以在第一评估中被视为对于所述感知的证明。在导航的范围内，可以示范性地看到以下用于“待定的转向”这种信息的动作：进入到合适的车道中以进行转向、设置转向灯、扭头观察等等。

在一种有利的改进方案中，所述方法的特征在于，为了获取所述感知参量而对所述视觉上的感知进行建模，其中尤其对视线停留持续时间加以考虑。

在此理解为，在所述方法的范围内可以有利地使用用于对关于物体的视觉上的注意力进行建模的算法。这样的算法例如在控制器上运行。对于所述感知的估计在此例如可以通过所述视向和所述视线的停留持续时间来进行。在此，对于视线停留持续时间的测量尤其涉及所谓的ROI（兴趣区）、例如下述位置，在所述位置处显示出相关的信息。由此很明显，所述视线停留持续时间涉及驾驶员朝特定的方向或者特定的点的视线的持续时间。在此，例如大于等于1秒钟的停留持续时间可以暗示着使用者的专心。这种相应的所展示的信息由此可以被假定为“被感知”。

在一种可能的实施方案中，所述方法的特征在于，借助于车内传感装置、尤其是借助于车内摄像头来确定所述感知参量。

在此理解为，例如在所述方法的范围内使用车内摄像头。该摄像头能够至少拍摄驾驶员的身体部位、尤其是其面部及其眼睛。换句话说，能够借助于车内传感装置（例如用于进行眼睛跟踪的驾驶员观察摄像头）来识别驾驶员朝向物体和/或显示屏的视线转向（=视觉上的注意力）并且相应地通过人机界面来抑制或者强化听觉上的和/或视觉上的和/或触觉上的提示。

示范性地对两种实例进行解释：

— 导航系统已经进行了线路规划-在100m内驾驶员应该向右转。驾驶员看到在所述导航设备的显示屏上显示的线路说明。路途说明的分开的声音-输出（“现在向右转”）受到抑制，因为驾驶员通过其朝向显示屏的视线转向已经证明了其视觉上的注意力。

— 驾驶员连续地看着HUD中的速度显示。驾驶员已经很长时间没有再看组合仪表中的速度显示。因此逐步地使所述组合仪表中的显示变暗，并且只有在驾驶员明确地看所述组合仪表时才又变亮。

此外所设置的按本发明的方法用于对具有将信息传输给机动车的驾驶员的功能的驾驶员协助系统进行控制，其中为了传输信息而设置了至少两个信息通道，其特征在于，在使用前面所描述的方法的情况下：

— 借助于至少一个第一信息通道为驾驶员展示所述信息；

— 确定表征驾驶员的感知的、关于所展示的信息的感知参量，并且

— 在所获取的感知参量的基础上对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行定义。

在此驾驶员协助系统应该理解为，借助于该驾驶员协助系统通过所描述的方法的运用可以支持将未被感知的信息传输给驾驶员并且可以避免冗余的信息的传输。

此外，按照本发明设置了一种装置，该装置具有一些器件并且被设计用于执行所述方法。例如用于驾驶员协助系统的、用于实现所描述的方法的装置可以被视为所述装置。此外，例如用于实现所描述的方法的车内摄像头可以被视为所述装置。

所述方法例如可以以软件或者硬件的形式或者以由软件和硬件构成的混合形式例如在控制器中得到实现。这里所介绍的方案此外提供一种装置，该装置被构造用于在相应的机构中实施、操控或者实现这里所介绍的方法的一种变型方案的步骤。通过本发明的这些形式为装置的实施变型方案，也可以较快并且有效地解决本发明所基于的任务。

“这样的装置”在此可以是指一种电气设备，该电气设备对传感器信号进行处理并且据此输出控制和/或数据信号。所述装置可以具有界面（Schnittstelle），所述界面可以按照硬件和/或软件的方式来构成。在按照硬件的方式来构成时，所述界面例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，这部分包括所述装置的极为不同的功能。但是也可能的是，所述界面是自身的、所集成的开关电路或者至少部分地由分立的结构元件组成。在按照软件的方式来构成时，所述界面可以是软件模块，所述软件模块例如除了其他的软件模块之外也存在于微型控制器上。

也有利的是一种计算机程序产品或者具有程序代码的计算机程序，所述程序代码可以被保存在机器可读的载体或者存储介质、例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上，并且尤其是在所述程序产品或者程序在计算机或者装置上被执行时用于实施、实现并且/或者操控按前面所描述的实施方式之一所述的方法的步骤。

附图说明

要指出，在说明书中单个地列举的特征可以以任意的、在技术上有意义的方式彼此相组合并且表明本发明的其他的设计方案。本发明的其他特征和用处从借助于附图对实施例所作的描述中产生。在所述附图中示出：

图1是用于对眼睛跟踪系统进行校准的示意性的模型；并且

图2是在执行所述方法时机动车中的驾驶员的示意性的截取部分；并且

图3是所述方法的步骤的示意性的流程图。

具体实施方式

图1示出了一种用于对眼睛跟踪系统进行校准的示意性的模型。对于这种校准的描述以及对于眼睛跟踪的技术的描述可在关于现有技术的解释中找到。

图2示出了在执行所述方法10或者10’时机动车3中的驾驶员1的示意性的截取部分。在此，驾驶员1被定位在车辆3内的车座位置中。所述车辆3此外包括驾驶员协助系统4。该驾驶员协助系统在所述实施例中构造为导航仪。按照所述方法10或者10’，借助于第一信息通道将信息11传输给驾驶员1。这个信息通道在所述实施例中借助于显示屏6来构造为视觉上的信息通道。例如，副仪表板的显示屏、组合仪表的显示屏或者单独的显示屏用作所述显示屏6。

借助于车内传感装置5来对驾驶员1的眼睛2进行监控。该车内传感装置5构造为具有用于确定视向（“眼睛跟踪”）的主动的红外照明功能的摄像头。由此可以获取视线矢量和眼睛位置。通过所述眼睛跟踪的方法的使用可以检查：驾驶员1看哪里并且驾驶员1观看哪些元件。由此例如可以检查：驾驶员1是否已经看到借助于HMI-驾驶员显示屏6在视觉上显示的信息11。此外，要估计驾驶员1是否已经感知到了所述信息11。为此，尤其要对观察的时间间隔加以考虑。

除此以外，设置了另一信息通道。这个信息通道在所述实施例中借助于所述车辆的扬声器7构造为听觉上的信息通道。根据驾驶员1对通过所述第一信息通道、也就是所述显示屏6来传输的信息11的感知，来定义并且实现通过第二信息通道进行的信息11的传输。如果例如在借助于所述眼睛跟踪所获取到的数据的基础上不能认为驾驶员感知到在所述显示屏6上显示的信息11，那就可以通过听觉上的方法通过所述扬声器7借助于向驾驶员1输出语音的方式来继续提供所述信息11。但是，如果发现驾驶员1已经在借助于所述显示屏6展示时感知到所述信息11，则可以放弃借助于所述扬声器7对所述信息进行的额外的听觉上的展示。

此外，设置了额外的信息通道。这个信息通道在所述实施例中借助于另一个信息界面8作为触觉上的信息通道来示出，所述另一个信息界面例如作为方向盘振动和/或方向盘运动来设计。同样只有在对于数据的分析可以推测驾驶员1没有感知到在所述显示屏上所展示的信息11时才通过这种方法来提供信息。

此外，通过另一显示屏示出了另一个视觉上的信息界面6’。如果例如发现，驾驶员1没有感知到信息11，那也可以通过这个同样是视觉上的信息通道来复制这条信息并且额外地展示给驾驶员1。如果驾驶员1已经感知了所述信息11就放弃上述做法。

对于所述信息通道的控制借助于调节和控制器9来进行。同样，可以借助于调节或控制器来对用于进行感知的数据、即尤其是摄像头图像进行分析。在此可以涉及同一个或者另一个调节和控制器9。所述控制器9在此例如通过界面（例如CAN）来将用于进行HMI调整的指令发送给相关对象的控制器（例如导航系统、组合仪表）。

图3示出了按照一种实施例的方法10或者10’的步骤的示意性的流程图。在此在第一步骤S1中借助于至少一个第一信息通道来将所述信息展示给驾驶员。在第二步骤S2中，确定表征驾驶员的感知的、关于所展示的信息的感知参量。在第三步骤S3中，在所获取的感知参量的基础上对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行定义。可以将第四步骤S4加入到所述第三步骤S3中，所述第四步骤包括：借助于另一信息通道来传输信息。

Claims (12)

1.用于将信息（11）传输给机动车（3）的驾驶员（1）的方法（10），

其中为了传输信息（11）而设置了至少两个信息通道，

其特征在于以下步骤：

— 借助于至少一个第一信息通道来为所述驾驶员（1）展示所述信息（11）；

— 确定表征所述驾驶员（1）的感知的、关于所展示的信息（11）的感知参量；

— 在所获取的感知参量的基础上对借助于另一信息通道进行的信息（11）的传输进行定义。

2.按权利要求1所述的方法（10），其特征在于，所述第一信息通道构造为视觉上的第一信息传输位置（6）。

3. 按权利要求1所述的方法（10），其特征在于，另一信息通道构造为：

— 听觉上的信息传输位置（7）和/或

— 视觉上的第二信息传输位置（6、6’）和/或

— 触觉上的信息传输位置（8）。

4.按前述权利要求中任一项所述的方法（10），其特征在于，

如果所述感知参量表征由所述驾驶员（1）对所述信息（11）的感知，那么对借助于另一信息通道进行的信息（11）传输的定义就包括以下步骤中的至少一个步骤：

— 忽略借助于另一信息通道进行的信息（11）的传输；并且/或者

— 对借助于另一信息通道进行的信息的传输进行调整，其中尤其减弱对于所述信息（11）的展示。

5.按权利要求1至3中任一项所述的方法（10），

其特征在于，

如果所述感知参量不表征由所述驾驶员（1）对所述信息（11）的感知，那么对借助于另一信息通道进行的信息（11）传输的定义就包括以下步骤中的至少一个步骤：

— 借助于另一信息通道来传输所述信息（1）并且/或者

— 对借助于另一信息通道进行的信息（11）的传输进行调整，其中尤其强化对于所述信息（11）的展示。

6.按前述权利要求中任一项所述的方法（10），

其特征在于，

为了获取所述感知参量而考虑以下因数中的至少一个因数：

— 驾驶员（1）的视向和/或

— 驾驶员（1）的动作。

7.按前述权利要求中任一项所述的方法（10），

其特征在于，

为了获取所述感知参量而对视觉上的感知进行建模，其中尤其对视线停留持续时间加以考虑。

8.按前述权利要求中任一项所述的方法（10），

其特征在于，

借助于车内传感装置（5）、尤其是借助于车内摄像头来确定所述感知参量。

9.用于对将信息（11）传输给机动车（3）的驾驶员（1）的驾驶员协助系统进行控制的方法（10’），

其中为了传输信息（11）而设置了至少两个信息通道，

其特征在于，在使用权利要求1至8中至少一项所述的方法的情况下：

— 借助于至少一个第一信息通道为所述驾驶员（1）展示所述信息（11），

— 确定表征所述驾驶员（1）的感知的、关于所展示的信息（11）的感知参量；并且

— 在所获取的感知参量的基础上对借助于另一信息通道进行的信息（11）的传输进行定义。

10.装置（9），该装置被设计用于执行按权利要求1至8中任一项所述的方法（10）和/或按权利要求9所述的方法（10’）。

11.计算机程序，该计算机程序被设计用于执行按权利要求1至8中任一项所述的方法（10）和/或按权利要求9所述的方法（10’）。

12.机器可读的存储介质，在该机器可读的存储介质上面保存了按权利要求11所述的计算机程序。