DE102010061922A1

DE102010061922A1 - Mit einer Blickrichtung eines Fahrers gekoppeltes System und Verfahren zum Alarmieren einer Frontalaufprallgefahr und ein dasselbe verwendendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010061922A1
Application number: DE102010061922A
Authority: DE
Inventors: Ho Cheol Jung
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-04-12
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: US8862380B2; JP2012084108A; DE102010061922B4; US20120089321A1; KR20120037253A; CN102442248A; JP5863233B2; KR101231510B1; CN102442248B

Abstract

Gezeigt werden ein System und ein Verfahren zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, die mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt sind und ein entsprechendes Fahrzeug. Solch ein System umfasst: eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, die eine Blickrichtung des Fahrers erkennt; eine Hinderniserfassungseinheit, die bestehende Hindernisse in Richtungen erfasst, in die ein Fahrer nicht blickt; und eine Motorsteuerungseinheit. Die Motorsteuerungseinheit empfängt und analysiert die Richtungsdaten des Fahrergesichts von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, um die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug in die Kreuzung einfährt, und fordert die Hinderniserfassungseinheit auf, ein Erfassen eines Hindernisses für eine andere Richtung als die Blickrichtung des Fahrers durchzuführen und analysiert ein Hinderniserfassungsergebnis. Solche Verfahren warnen einen Fahrer in vorteilhafter Weise vor dem Vorhandensein von Hindernissen wenn ein Fahrzeug in eine Kreuzung einfährt, um dadurch einen Verkehrsunfall zu verhindern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Alarms bei einer Frontalaufprallgefahr ebenso wie ein Fahrzeug das solch ein System verwendet. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Systeme, Verfahren und Fahrzeuge, in die dasselbe integriert ist, in welchen straßenspezifische Informationen, eine Blickrichtung des Fahrers und ein Erfassen von Hindernissen in einer Bewegungsrichtung eines Autos verwendet werden, während ein Fahrer in eine andere Richtung blickt, um solch einen Alarm bei einem potenziellen Aufprall bereitzustellen.
Beschreibung des Standes der Technik
In den letzten Jahren, da sich soziale und wirtschaftliche Maßstäbe vergrößert haben und ein hohes Niveau erreichen werden, werden sich Fahrzeug- und Verkehrsanforderungen beträchtlich erhöhen, um so ein Potenzial für ernsthafte Verkehrsprobleme in einer großen Stadt zu erzeugen. Insbesondere wenn viele Fahrzeuge und Fußgänger nacheinander in Kreuzungsstellen oder Kreuzungen eintreffen, versucht der Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen, ob sich Hindernisse in einer Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs befinden, während er ebenfalls überprüft um zu sehen, ob ein Fahrzeug aus einer anderen Richtung kommt, die sich von der Bewegungsrichtung unterscheidet, um zu bestimmen, ob der Fahrer langsam in die Kreuzung einfahren sollte.
Jedoch ist es für den Fahrer schwierig, gleichzeitig die Bewegungsrichtung (links) des Fahrzeugs und eine weitere oder eine entgegengesetzte Richtung (rechts) durch Drehen des Kopfes zu überprüfen. Obwohl ein Fahrer ungefähr die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und die dazu entgegengesetzte Richtung überprüfen kann, falls der Fahrer schnell eintreffende Hindernisse nicht erkennt (Fahrzeuge oder Fußgänger die ein Signal missachten), kann ein sich ein Verkehrsunfall ereignen, der zu einer persönlichen und materiellen Katastrophe führen kann. Sogar falls ein Fahrer beide Richtungen an einer Kreuzungsstelle oder einer Kreuzung überprüft hat, kann zum Beispiel ein Fußgänger oder Jogger vor das Fahrzeug gehen oder joggen, in der Annahme dass das Fahrzeug gestoppt wird.
Somit würde es wünschenswert sein, Systeme und Verfahren bereitzustellen, die einen Alarm bei einer Fronatlaufprallgefahr ebenso wie ein Fahrzeug bereitstellen können, das solch ein System verwendet. Es würde insbesondere wünschenswert sein, solche Systeme und Verfahren bereitzustellen, die straßenspezifische Informationen, eine Blickrichtung des Fahrers und ein Erfassen von Hindernissen in einer Bewegungsrichtung eines Autos verwenden, während ein Fahrer in eine weitere Richtung blickt, um solch einen Alarm bei einem potenziellen Aufprall bereitzustellen.
KURZE ZUSAMENFASSUNG DER ERFIDNUNG
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch ein System und ein Verfahren, das einen Alarm bei einer Frontalaufprallwarnung bereitstellt, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist und Hindernisse in einer ersten Richtung erfasst, die entgegengesetzt zu einer Blickrichtung des Fahrers, einer zweiten Richtung ist. Die erste Richtung ist eine Richtung, in die ein Fahrer nicht blicken kann. Solche Systeme und Verfahren ermöglichen einen Fahrer in vorteilhafter Weise in Kreuzungsstellen oder Kreuzungen einzufahren. In weiteren Ausführungsformen werden solche System und Verfahren in Verbindung mit einer Navigationseinheit ausgeführt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallwarnung dargestellt, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist. Solch ein System umfasst: eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, die eine Blickrichtung des Fahrers erkennt; eine Hinderniserfassungseinheit, die bestehende Hindernisse in Richtungen erfasst, in die ein Fahrer nicht blickt (d. h. die erste Richtung); und eine Motorsteuerungseinheit. Solch eine Motorsteuerungseinheit ist eingerichtet, um Richtungsdaten des Fahrergesichts zu empfangen und zu analysieren, die durch die Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers übertragen werden, um die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug in die Kreuzungsstelle oder Kreuzung einfährt. Solch eine Motorsteuerungseinheit gibt ebenfalls ein Signal oder einen Befehl an die Hinderniserfassungseinheit aus, die ein Erfassen eines Hindernisses für eine Richtung anfordert, die entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers ist. Die Ausgabe der Hinderniserfassungseinheit (ein Hinderniserfassungsergebnis) wird durch die Motorsteuerungseinheit analysiert.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst solch ein System zum Alarmieren ferner eine Navigationseinheit, die Informationen in Hinblick auf die Kreuzungsstelle oder Kreuzung und Bewegungsrichtungsinformationen des Fahrzeugs der Motorsteuerungseinheit bereitstellt.
In weiteren Ausführungsformen umfasst solch ein System zum Alarmieren ferner eine Alarmtonausgabeeinheit, die antwortend auf ein Steuersignal von der Motorsteuerungseinheit einen Alarmton oder ein akustisches Signal ausgibt.
In noch weiteren Ausführungsformen überprüft die Motorsteuerungseinheit, ob beide Augen in den Richtungsdaten des Gesichts erfasst werden, berechnet einen auf beiden Augen basierenden Richtungswinkel, wenn die beiden Augen erfasst werden, und berechnet einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel des Gesichts, wenn die beiden Augen erfasst werden oder wenn ein Auge erfasst wird.
In noch besonderen Ausführungsformen erzeugt die Motorsteuerungseinheit ein Dreieck basierend auf einer Mitte eines linken Auges, einer Mitte eines rechten Auges und einer Nasenmitte aus den Richtungsdaten des Gesichts; verbindet die Nasenmitte mit einem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte; verbindet einen Punkt, der eine senkrechte Linie senkrecht zu dem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte zieht, mit der Nasenmitte N um ein Dreieck zu bilden, insbesondere ein rechtwinkliges Dreieck. Die Motorsteuerungseinheit berechnet somit einen Winkel in Richtung des Mittelpunkts der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte als den auf beiden Augen basierten Richtungswinkel des Gesichts.
Die Motorsteuerungseinheit berechnet den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich des Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich des Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich des Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts.
Die Motorsteuerungseinheit berechnet ebenfalls den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich des Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich eines Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts und speichert den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel in einer Verweistabelle ab. Die Motorsteuerungseinheit bestimmt eine Blickrichtung des Fahrers unter Verwendung der Verweistabelle, wenn sie die Gesichtsdaten von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers empfängt. Die Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers ist ein abbildendes System wie zum Beispiel eine Kamera (z. B. eine Kamera eines CCD-Typs). Die Hinderniserfassungseinheit ist eine von einer Anzahl von Erfassungseinheiten wie sie dem Fachmann bekannt ist, einschließlich in nicht einschränkender Weise eine Vorrichtung oder ein Sensor mit einem Radar, eine Abbildungsvorrichtung wie zum Beispiel eine Kamera, eine Vorrichtung oder ein Sensor mit einem Laser oder ein Ultraschallsensor. In weiteren Ausführungsformen ist eine Richtung der Hinderniserfassungseinheit zum Beispiel durch einen Elektromotor (z. B. elektrischer Indexierungsmotor) veränderbar, der an die Erfassungseinheit betreibbar gekoppelt ist und mit der Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Alarmieren bei einer Fronatlaufprallgefahr beschrieben, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist. Solch ein Verfahren umfasst: Empfangen von straßenspezifischen Informationen wie zum Beispiel Informationen über Kreuzungen oder Informationen über Kreuzungsstellen und Empfangen von Informationen über die Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug in eine Kreuzung oder eine Kreuzungsstelle einfährt. Solch ein Verfahren umfasst ebenfalls ein Überprüfen der Blickrichtung des Fahrers und ein Erfassen von Hindernissen, die in einer anderen Richtung vorhanden sind, in die der Fahrer nicht blickt. Darüber hinaus umfasst solch ein Verfahren ein Überprüfen, ob der Fahrer in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs einfährt, gemäß einem Vorhandensein des Hindernisses als das Erfassungsergebnis des Hindernisses.
In weiteren Ausführungsformen umfasst solch ein Überprüfen der Blickrichtung des Fahrers: Abbilden oder Photographieren des Fahrergesichts; Überprüfen, ob beide Augen aus den Abbildungsdaten des Fahrergesichts erkannt werden (oder photographische Daten des Fahrergesichts); Berechnen eines auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts, wenn die beiden Augen erkannt werden; und Berechnen eines auf einer Gesichtkontur basierten Richtungswinkels des Gesichts, wenn die beiden Augen nicht erkannt werden oder ein Auge der beiden Augen erkannt wird.
In weiteren Ausführungsformen umfasst solch ein Berechnen eines auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts ein Bilden eines Dreiecks basierend auf einer Mitte eines linken Auges, einer Mitte eines rechten Auges und einer Nasenmitte, die die Richtungsdaten des Gesichts bilden, ein Verbinden der Nasenmitte mit einem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte, Verbinden eines Punktes, der eine senkrechte Linie senkrecht zu dem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte zieht, mit der Nasenmitte N um ein Dreieck (z. B. ein rechtwinkliges Dreieck) zu bilden, um dadurch Winkel in Richtung des Mittelpunkts der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte als den auf beiden Augen basierten Richtungswinkel des Gesichts zu berechnen.
Solch ein Berechnen eines auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels des Gesichts umfasst ein Berechnen des auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich des Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich eines Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts.
Solch ein Erfassen eines Hindernisses umfasst ein Steuern einer Richtung der Erfassungseinheit, die eines von einem Radar, einem abbildenden System (z. B. eine Kamera), einem Laser oder einem Ultraschallsensor aufweist, um ein Hindernis in einer Richtung (z. B. eine zweite Richtung) zu erfassen, in die der Fahrer nicht blickt, und Berechnen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um eine Aufprallzeit zu berechnen. Solch ein Steuern umfasst ein Steuern des Elektromotors oder des Mechanismus, der an die Erfassungseinheit betreibbar gekoppelt ist, so dass die Erfassungseinheit in der zweiten Richtung ausgerichtet werden kann.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst solch ein Verfahren zum Alarmieren ferner: Ausgeben eines Alarmtons (z. B. ein akustisches Signal), so dass, wenn ein Hindernis vorhanden ist, ein Alarm dem Fahrzeug bereitgestellt wird, so dass das Fahrzeug nicht weiter in die Kreuzung/Kreuzungsstelle einfahren sollte.
In einer weiteren Ausführungsform umfassen solche Verfahren ferner: Ausgeben eines Alarmtons, wenn kein Hindernis vorhanden ist, um anzuzeigen oder zu alarmieren, so dass das Fahrzeug in die Kreuzung/Kreuzungsstelle einfährt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug beschrieben, das solch ein System zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist, verwendet oder aufweist. Solch ein System umfasst: eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, die eine Blickrichtung des Fahrers erkennt; eine Hinderniserfassungseinheit, die Hindernisse erfasst, die in Richtungen vorhanden sind, in die ein Fahrer nicht blickt; und eine Motorsteuerungseinheit, die Richtungsdaten eines Fahrergesichts von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers empfängt und analysiert, um die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug in die Kreuzung einfährt.
Solch eine Motorsteuerungseinheit gibt ebenfalls ein Signal oder einen Befehl an die Hinderniserfassungseinheit aus, die ein Erfassen eines Hindernisses für eine Richtung (z. B. eine zweite Richtung) anfordert, die anders ist als die oder entgegengesetzt ist zu der Blickrichtung des Fahrers, und welche ein Hinderniserfassungsergebnis analysiert.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst solch ein das System verwendendes Fahrzeug ferner: eine Navigationseinheit, die Informationen in Hinblick auf die Kreuzung/Kreuzungsstelle und Informationen über die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs der Motorsteuerungseinheit bereitstellt.
Die Motorsteuerungseinheit überprüft, ob beide Augen aus den Richtungsdaten des Gesichts erkannt werden, berechnet einen auf beiden Augen basierten Richtungswinkel, wenn die beiden Augen erkannt werden, und berechnet einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel des Gesichts, wenn die beiden Augen erkannt werden oder ein Auge erkannt wird.
Die Hinderniserfassungseinheit ist eine aus einer Anzahl von Erfassungsvorrichtungen, wie sie dem Fachmann bekannt ist, einschließlich in nicht einschränkender Weise eine Vorrichtung oder ein Sensor mit einem Radar, ein abbildendes System wie zum Beispiel eine Kamera, eine Vorrichtung oder ein Sensor mit einem Laser oder ein Ultraschallsensor. In weiteren Ausführungsformen ist eine Richtung der Hinderniserfassungseinheit veränderbar durch zum Beispiel einen Elektromotor (z. B. elektrischer Indexierungsmotor), der betreibbar an die Hinderniserfassungseinheit gekoppelt ist.
Wie oberhalb beschrieben, warnt die vorliegende Erfindung einen Fahrer in vorteilhafter Weise über das Vorhandensein von Hindernissen, wenn ein Fahrzeug in eine Kreuzung oder eine Kreuzungsstelle einfährt, um einen Verkehrsunfalls aufgrund einer Sorglosigkeit eines Benutzers oder der Sorglosigkeit von Fußgängern, Joggern oder anderen zu verhindern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis des Wesens der vorliegenden Erfindung ebenso wie der obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung wird Bezug genommen auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren der Zeichnung. In den Figuren bezeichnen die Bezugszeichen dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung überall in den einzelnen Figuren der Zeichnung.
1 zeigt eine veranschaulichende Ansicht einer beispielhaften Kreuzung zum Darstellen einer Fahrzeugbewegung und von Systemen und Verfahren der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Systems zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 zeigt ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zum Alarmieren einer Frontalaufprallgefahr gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Analysieren einer Blickrichtung des Fahrers aus 3 darstellt;
5 zeigt eine veranschaulichende Ansicht, die Daten eines photographierten Gesichts einer in 2 gezeigten Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers darstellt;
6 zeigt eine veranschaulichende Ansicht, die ein Verfahren eines Berechnens eines auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts unter Verwendung der Daten eines photographierten Gesichts aus 5 darstellt; und
7 zeigt eine veranschaulichende Ansicht, die ein Verfahren eines Berechnens eines auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels des Gesichts unter Verwendung der Daten eines photographierten Gesichts aus 5 darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun ausführlich auf die verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Dieselben Bezugszeichen werden überall in den Zeichnungen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Auf ausführliche Beschreibungen von hierin enthaltenen und bestens bekannten Funktionen und Anordnungen kann verzichtet werden, um zu vermeiden, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung undeutlich gemacht wird.
Ein System 90 (2) zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung unterhalb mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Darstellung gezeigt, die veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und eine Bewegung eines Fahrzeugs 2 in der Kreuzung 4 darstellt. Während ein Fahrer in eine Richtung blickt, eine erste Richtung 10, die entgegengesetzt zu einer Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs ist, um einen herannahenden Fahrzeugverkehr zu erkennen, erfasst das System 90 zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist, die Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, und zwar ein Fronthindernis in einer anderen Richtung, einer zweiten Richtung 12. Wenn das Fronthindernis vorhanden ist, erzeugt das System ein Alarmsignal.
Um dies zu tun, weist das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelte System 90 zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine wie in 2 gezeigte Anordnung auf.
Unter Bezugnahme auf 2 ist das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelte System 90 zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Solch ein System umfasst eine Navigationseinheit 100, eine Motorsteuerungseinheit 200, eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers 300, eine Hinderniserfassungseinheit 400 und eine Alarmtonausgabeeinheit 500.
Wenn ein Fahrer einen Zielort eingibt, führt die Navigationseinheit 100 den Fahrer über eine Straße zu dem Zielort, und überträgt Informationen über die Kreuzung und Informationen über die Bewegungsrichtung des Benutzers zu der Motorsteuerungseinheit 200, wenn ein Fahrzeug eine Kreuzung 4 erreicht.
Wenn die Motorsteuerungseinheit 200 die Informationen über die Kreuzung und die Informationen über die Bewegungsrichtung des Benutzers empfängt, gibt sie ein Signal aus, das Blickrichtungsdaten des Fahrers von der Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers anfordert. Wenn die Motorsteuerungseinheit 200 die Blickrichtungsdaten des Fahrers von der Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers empfängt, analysiert die Motorsteuerungseinheit 200 demzufolge die Blickrichtung des Fahrers und gibt ein Signal aus, das die Hinderniserfassungseinheit 400 auffordert, um das Vorhandensein von Hindernissen in der zweiten Richtung 12 (Richtung, in der ein Fahrer nicht blickt), entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers zu erfassen (z. B. um zu überprüfen, ob in einer Richtung Hindernisse sind, die entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers ist). Wenn die Motorsteuerungseinheit 200 ein Hinderniserfassungsergebnis von der Hinderniserfassungseinheit 400 empfängt, bestimmt die Motorsteuerungseinheit, ob das Fahrzeug 2 in die Kreuzung 4 unter Berücksichtigung der Anwesenheit eines Hindernisses in einer Einfuhrrichtung des Fahrzeugs und einer Geschwindigkeit eines weiteren Fahrzeugs einfahren kann, das von einer Richtung entgegengesetzt zu der Einfuhrrichtung eines Fahrzeugs kommt. Wenn es bestimmt wird, dass das Fahrzeug 2 nicht in die Kreuzung 4 einfahren sollte, erzeugt die Motorsteuerungseinheit 200 einen Alarmton. In diesem Fall kann die Motorsteuerungseinheit 200 eine Erzeugung des Alarmtons nur dann steuern, wenn das Fahrzeug in die Kreuzung einfahren kann.
Die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers umfasst ein abbildendes System wie zum Beispiel eine Kamera (z. B. eine Kamera eines CCD-Typs). Wenn die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers eine Anforderung der Blickrichtungserkennung eines Fahrers von der Motorsteuerungseinheit 200 empfängt, bildet die Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers das Gesicht des Fahrers ab und überträgt die Bilddaten des Gesichts des Fahrers an die Motorsteuerungseinheit 200. In dem Fall, wo zum Beispiel das abbildende System eine Kamera ist, photographiert die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers das Gesicht des Fahrers und überträgt die photographischen Daten an die Motorsteuerungseinheit 200.
Wenn die Hinderniserfassungseinheit 400 eine Hinderniserfassungsaufforderung für eine spezifische Richtung von der Motorsteuerungseinheit 200 empfängt, führt sie ein Erfassen unter Verwendung eines von einem Radar, einem Laser, eines abbildenden Systems (z. B. Kamera) oder einem Ultraschallsensor durch. Die Hinderniserfassungseinheit 400 überträgt ebenfalls ein Erfassungsergebnis an die Motorsteuerungseinheit 200. In weiteren Ausführungsformen umfasst die Hinderniserfassungseinheit 400 eine Sensoreinheit oder -vorrichtung, die eines von einem Radar, einem Laser, einem Ultraschalsensor oder einem abbildenden System (z. B. Kamera) aufweist.
In noch weiteren Ausführungsformen wird die Sensorvorrichtung oder Sensoreinheit durch einen Monitor gesteuert, so dass das Radar, der Laser, der Ultraschallsensor oder die abbildende Vorrichtung ein Hindernis in einer Richtung (z. B. zweiten Richtung) erfasst, in die der Fahrer nicht blickt und entgegengesetzt zu einer Blickrichtung des Fahrers ist.
Wenn die Alarmausgabeeinheit 500 ein Alarmausgabesignal oder -aufforderung von der Motorsteuerungseinheit 200 empfängt, gibt die Alarmausgabeeinheit einen Alarmton (z. B. akustisches Signal) aus, so dass der Fahrer über die Aufprallgefahr informiert wird.
Nachfolgend wird ein mit einer Blickrichtung eines Fahrers gekoppeltes Verfahren zum Alarmieren bei der Möglichkeit einer Frontalaufprallgefahr gemäß der vorliegenden Erfindung mit besonderem Bezug auf 3 beschrieben.
Wenn die Motorsteuerungseinheit 200 Kreuzungsinformationen und Bewegungsrichtungsinformationen von einer Navigationseinheit empfängt (S101), fordert die Motorsteuerungseinheit die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers auf, eine Blickrichtungserkennung des Fahrers durchzuführen (S102). Demzufolge bildet die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers (z. B. photographiert) das Gesicht des Fahrers ab (S103) und überträgt die Abbildungsdaten oder die photographischen Daten an die Motorsteuerungseinheit 200 (S104).
Die Motorsteuerungseinheit 200 analysiert dann die Richtung des Fahrergesichts und sendet eine Aufforderung an die Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers zum Erfassen von Hindernissen in einer Richtung, einer zweiten Richtung (Richtung, in die ein Fahrer nicht blickt) oder einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers ist. Solch ein Erfassen wird durch die Hinderniserfassungseinheit 400 durchgeführt, um zu überprüfen, ob sich Hindernisse in der Richtung entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers befinden (S106).
Demzufolge erfasst die Hinderniserfassungseinheit 400 Hindernisse in der zweiten Richtung oder einer zu der Blickrichtung des Fahrers entgegengesetzten Richtung (S107) und überträgt Hinderniserfassungsdaten an die Motorsteuerungseinheit 200 (S108). In diesem Fall erfasst die Hinderniserfassungseinheit 400 das Hindernis unter Verwendung eines Radars, von Bilddaten, eines Lasers oder eines Ultraschallsensors, um die Geschwindigkeit und einen Bewegungsabstand des Hindernisses zu erfassen.
Nachfolgend analysiert die Motorsteuerungseinheit 200 die von der Hinderniserfassungseinheit 400 empfangenen Hinderniserfassungsdaten, um zu bestimmen, ob Hindernisse vorhanden sind (S109). Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die Motorsteuerungseinheit 200, ob ein Fahrzeug oder andere Hindernisse in einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs einfahren können, unter Verwendung der Geschwindigkeits- und Bewegungsabstandsinformation des Hindernisses, die von der Hinderniserfassungseinheit 400 empfangen werden.
Insbesondere wenn der Fahrer in die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs blickt und Hindernisse in einer zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung erfasst, und zwar wenn ein anderes Fahrzeug von der entgegengesetzten Richtung kommt, ist es bevorzugt, dass die Motorsteuerungseinheit 200 ebenfalls eine Aufprallzeit gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet und lenkt das Fahrzeug 2 in der Bewegungsrichtung, um die berechnete Aufprallzeit zu vermeiden.
Nachfolgend verursacht die Motorsteuerungseinheit 200 dass eine Alarmtonausgabe gemäß dem Analyseergebnis der Hinderniserfassungsdaten erzeugt wird (S110). Das heißt, wenn es in der Fahrzeugbewegungsrichtung oder der Richtung entgegengesetzt zu einer Blickrichtung eines Fahrers ein Hindernis gibt, gibt die Motorsteuerungseinheit 200 einen Alarmton, akustisches Signal und/oder visuelles Signal an den Fahrer aus, das eine Warnung darstellt, nicht in die Kreuzung 4 einzufahren, um dadurch einen Verkehrsunfall zu verhindern. In dem Fall wo es bestimmt wird, dass es kein Hindernis in der Bewegungsrichtung oder der zu der Blickrichtung des Fahrers entgegengesetzten Richtung gibt, kann die Motorsteuerungseinheit 200 einen weiteren Alarmton erzeugen oder ein akustisches Signal unter Verwendung der Alarmtonausgabeeinheit 500 als eine Benachrichtigung erzeugen, dass das Fahrzeug 2 in die Kreuzung 4 einfahren kann.
Unter Bezugnahme auf 4 bis 7 ist untenstehend ein Verfahren zum Analysieren einer in 3 gezeigten Blickrichtung des Fahrers und ebenfalls mit Bezug auf die Gleichungen 1 und 2 beschrieben.
Wenn die Motorsteuerungseinheit 200 photographische Daten des Gesichts oder Bilddaten wie in 5 gezeigt von der Erkennungseinheit der Blickrichtung 300 eines Fahrers empfängt, überprüft die Motorsteuerungseinheit um zu sehen, ob beide Augen des Fahrers detektiert werden (S202).
Wenn die beiden Augen des Fahrers aus den Bilddaten/photographischen Daten des Gesichts erkannt werden, berechnet die Motorsteuerungseinheit einen auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 (S203).
Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Dreieck gebildet, basierend auf einer Mitte eines linken Auges, einer Mitte eines rechten Auges und einer Nasenmitte (N). Ein Mittelpunkt (M) der Mitte eines linken Auges und der Mitte eines rechten Auges wird dann mit der Nasenmitte (M) verbunden. Ein Endpunkt (V) einer senkrechten Linie, der von dem Mittelpunkt m der Mitte eines linken Auges und der Mitte eines rechten Auges gezogen wird, wird mit dem Mittelpunkt (M) verbunden. Ein rechtwinkliges Dreieck wird basierend auf drei Punkten (N, M, V) gebildet. Auf diese Art und Weise bildet ∠NMV des rechtwinkligen Dreiecks den auf beiden Augen basierten Richtungswinkel des Gesichts.
In diesem Fall, wenn ein Punkt V, der eine senkrechte Linie zieht, die senkrecht zu einem Mittelpunkt M der Mitte eines linken Auges und der Mitte eines rechten Auges ist, mit der Nasenmitte N verbunden wird, um ein rechtwinkliges Dreieck zu bilden, wird der Winkel NMV (∠NMV) des rechtwinkligen Dreiecks ein auf beiden Augen basierter Richtungswinkel des Gesichts. In besonderen Ausführungsformen wird der auf beiden Augen basierte Richtungswinkel des Gesichts ∠NMV unter Verwendung der Gleichung 1 berechnet.
In dem Fall wo beide Augen des Fahrers nicht erkannt werden oder das Auge des Fahrers von den Bilddaten/photographischen Daten des Gesichts erkannt wird, berechnet die Motorsteuerungseinheit 200 einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel des Gesichts unter Verwendung der Gleichung 2 (S204).
Unter Bezugnahme auf 7 bezeichnet FRx einen auf einer X-Achse basierten rechten Gesichtsendbereich, FLx bezeichnet einen auf einer X-Achse basierten linken Gesichtsendbereich und Nx bezeichnet eine auf einer X-Achse basierte Nasenmitte. Demzufolge berechnet die Motorsteuerungseinheit 200 einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel Gesicht_Winkel (RL) gemäß der Nasenmitte Nx zwischen dem rechten Gesichtsendbereich und dem basierten linken Gesichtsendbereich FLx.
Das heißt, ein erster Wert Nx-FRx geteilt durch einen zweiten Wert FLx-FRx ergibt einen dritten Wert. Der dritte Wert multipliziert mit 2 ergibt einen vierten Wert. 1 subtrahiert von dem vierten Wert ergibt einen fünften Wert. Eine Umkehrsinusfunktion für den fünften Wert wird ausgeführt, um einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel Gesicht_Winkel(RL) zu erhalten. In diesem Fall wird der erste Wert Nx-FRx erhalten durch Subtrahieren des rechten Gesichtsendbereichs FRx von der Nasenmitte Nx und der zweite Wert FLx-FRx wird erhalten durch Subtrahieren des rechten Gesichtsendbereichs von dem linken Gesichtsendbereich.
In diesem Fall beschreibt die vorliegende Erfindung eine Ausführungsform zum Berechnen eines auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels Gesicht_Winkel(RL) durch die Gleichung 2. Jedoch berechnet die vorliegende Erfindung vorher den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel Gesicht_Winkel(RL) durch rechte Gesichtsendbereiche FRx, linke Gesichtsendbereiche FLx und Nasenmitten Nx, und speichert sie in einer Verweistabellenform ab, so dass sie falls notwendig verwendet werden können. Weil der auf der Gesichtskontur basierte Richtungswinkel Gesicht_Winkel(RL) durch rechte Gesichtsendbereiche FRx, linke Gesichtsendbereiche FLx und Nasenmitten Nx gespeichert wird, kann er jedes mal ohne Berechnung ermittelt werden.
Wie hierin angegeben, empfängt die vorliegende Erfindung Informationen über eine Kreuzung von der Navigationseinheit und erkennt eine Blickrichtung des Fahrers (links/rechts), wenn ein Fahrzeug in eine Kreuzung einfährt. Die vorliegende Erfindung überprüft, ob ein Hindernis(se) in einer Richtung, einer zweiten Richtung (d. h. eine Richtung, in die ein Fahrer nicht blickt) oder entgegengesetzt zu einer Blickrichtung des Fahrers vorhanden ist/sind. Wenn es kein Hindernis gibt oder obwohl es ein Hindernis gibt, kann die vorliegende Erfindung verursachen, dass das Fahrzeug 2 in einer Nicht-Aufprallzeit einfährt, um dadurch die Unfallrate in der Kreuzung 4 zu verringern.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin ausführlich beschrieben worden sind, sollte es beachtet werden, dass viele Varianten und Veränderungen der hierin gelehrten erfindungsgemäßen Grundkonzepte, welche dem Fachmann im Stand der Technik augenscheinlich sind, innerhalb des Geistes und des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen werden, wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt wird.
Bezugszeichenliste

100: Navigationseinheit
200: Motorsteuerungseinheit
300: Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers
400: Hinderniserfassungseinheit
500: Alarmtonausgabeeinheit

Claims

System zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung eines Fahrers gekoppelt ist, aufweisend: eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, die eine Blickrichtung des Fahrers erkennt; eine Hinderniserfassungseinheit, die bestehende Hindernisse in Richtungen erfasst, in die ein Fahrer nicht blickt; und eine Motorsteuerungseinheit, die Richtungsdaten des Fahrergesichts von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers empfängt und analysiert, um die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug in Kreuzungen einfährt, und die die Hinderniserfassungseinheit auffordert, um ein Erfassen eines Hindernis für eine Richtung durchzuführen, die entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers ist und um ein Hinderniserfassungsergebnis zu analysieren.
System nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Navigationseinheit, die Informationen in Hinblick auf die Kreuzungen und Bewegungsrichtungsinformationen des Fahrzeugs der Motorsteuerungseinheit bereitstellt.
System nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Alarmtonausgabeeinheit, die antwortend auf ein Steuersignal von der Motorsteuerungseinheit einen Alarmton ausgibt.
System nach Anspruch 1, wobei die Motorsteuerungseinheit überprüft, ob beide Augen aus den Richtungsdaten des Gesichts erkannt werden, einen auf beiden Augen basierenden Richtungswinkel berechnet, wenn die beiden Augen erkannt werden, und einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel des Gesichts berechnet, wenn die beiden Augen erkannt werden oder wenn ein Auge erkannt wird.
System nach Anspruch 4, wobei die Motorsteuerungseinheit ein Dreieck basierend auf einer Mitte eines linken Auges, einer Mitte eines rechten Auges und einer Nasenmitte erzeugt, die die Richtungsdaten des Gesichts bilden, die Nasenmitte mit einem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte verbindet, einen Punkt, der eine senkrechte Linie senkrecht zu dem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte zieht, mit der Nasenmitte N verbindet um ein rechtwinkliges Dreieck zu bilden, um dadurch einen Winkel in Richtung des Mittelpunkts der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte als den auf beiden Augen basierten Richtungswinkel des Gesichts zu berechnen.
System nach Anspruch 4, wobei die Motorsteuerungseinheit den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich eines Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich des Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich des Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts berechnet.
System nach Anspruch 6, wobei die Motorsteuerungseinheit den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich des Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich eines Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts berechnet und den auf der Gesichtskontur basierten Richtungswinkel in einer Verweistabelle abspeichert, und eine Blickrichtung des Fahrers unter Verwendung der Verweistabelle bestimmt, wenn sie die Gesichtsdaten von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers empfängt.
System nach Anspruch 1, wobei die Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers ein abbildendes System ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Hinderniserfassungseinheit eine aus einem Radar, einer abbildenden Vorrichtung, einem Laser oder einem Ultraschallsensor ist und sich eine Richtung der Hinderniserfassungseinheit durch einen Elektromotor verändert, der mit der Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist.
Verfahren zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung des Fahrers gekoppelt ist, aufweisend: Empfangen von Informationen über Kreuzungen und von Informationen über die Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug in eine Kreuzung einfährt; Überprüfen der Blickrichtung des Fahrers; Erfassen von Hindernissen, die in einer anderen Richtung vorhanden sind, in die der Fahrer nicht blickt; und Überprüfen, ob der Fahrer in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs einfährt, gemäß einem Vorhandensein des Hindernisses als das Erfassungsergebnis des Hindernisses.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Überprüfen der Blickrichtung des Fahrers aufweist: Abbilden des Fahrergesichts; Überprüfen, ob beide Augen aus den Abbildungsdaten des Fahrergesichts erkannt werden; Berechnen eines auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts, wenn die beiden Augen erkannt werden; und Berechnen eines auf einer Gesichtkontur basierten Richtungswinkels des Gesichts, wenn die beiden Augen nicht erkannt werden oder ein Auge der beiden Augen erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Berechnen eines auf beiden Augen basierten Richtungswinkels des Gesichts ein Dreieck basierend auf einer Mitte eines linken Auges, einer Mitte eines rechten Auges und einer Nasenmitte erzeugt, die die Richtungsdaten des Gesichts bilden, die Nasenmitte mit einem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte verbindet, einen Punkt, der eine senkrechte Linie senkrecht zu dem Mittelpunkt der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte zieht, mit der Nasenmitte N verbindet, um ein rechtwinkliges Dreieck zu bilden, um dadurch einen Winkel in Richtung des Mittelpunkts der linken Augenmitte und der rechten Augenmitte als den auf beiden Augen basierten Richtungswinkel des Gesichts zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Berechnen eines auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels des Gesichts ein Berechnen des auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkels unter Verwendung eines Abstandes zwischen einem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einem linken Endbereich des Fahrergesichts, einem Abstand zwischen dem rechten Endbereich eines Fahrergesichts und einer Nasenmitte und einem Abstand zwischen dem linken Endbereich eines Fahrergesichts und der Nasenmitte in den Richtungsdaten des Gesichts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Erfassen eines Hindernisses ein Steuern einer Richtung der Erfassungseinheit umfasst, die eines von einem Radar, einem abbildenden System, einem Laser oder einem Ultraschallsensor aufweist, wobei das Steuern ein Steuern eines Elektromotors umfasst, der an die Erfassungseinheit gekoppelt ist, um ein Hindernis in einer Richtung zu erfassen, in die der Fahrer nicht blickt, und um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu berechnen um eine Aufprallzeit zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend ein Ausgeben eines Alarmtons, wenn ein Hindernis vorhanden ist um das Fahrzeug zu alarmieren, so dass das Fahrzeug nicht in die Kreuzung einfährt.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend ein Ausgeben eines Alarmtons, wenn kein Hindernis vorhanden ist um zu alarmieren, so dass das Fahrzeug in die Kreuzung einfährt.
Fahrzeug mit einem System zum Alarmieren bei einer Frontalaufprallgefahr, das mit einer Blickrichtung eines Fahrers gekoppelt ist, aufweisend: eine Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers, die eine Blickrichtung des Fahrers erkennt; eine Hinderniserfassungseinheit, die Hindernisse erfasst, die in Richtungen vorhanden sind, in die ein Fahrer nicht blickt; und eine Motorsteuerungseinheit, die Richtungsdaten eines Fahrergesichts von der Erkennungseinheit der Blickrichtung eines Fahrers empfängt und analysiert, um die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, wenn das Fahrzeug in die Kreuzung einfährt, und die ein Erfassen eines Hindernisses für eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Blickrichtung des Fahrers ist, bei der Hinderniserfassungseinheit anfordert, um ein Hinderniserfassungsergebnis zu analysieren.
Fahrzeug nach Anspruch 17, ferner aufweisend eine Navigationseinheit, die Informationen in Hinblick auf die Kreuzung und Informationen über die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bereitstellt.
Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei die Motorsteuerungseinheit überprüft, ob beide Augen aus den Richtungsdaten des Gesichts erkannt werden, einen auf beiden Augen basierten Richtungswinkel berechnet, wenn die beiden Augen erkannt werden, und einen auf einer Gesichtskontur basierten Richtungswinkel des Gesichts berechnet, wenn die beiden Augen erkannt werden oder ein Auge erkannt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei die Hinderniserfassungseinheit eine aus einem Radar, einer Kamera, einem Laser oder einem Ultraschallsensor ist.