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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems mit einer Umfelderfassungseinrichtung zur Erfassung eines Kraftfahrzeugumfelds und einer Verarbeitungseinrichtung zur Ermittlung einer Gefahrsituation in dem Kraftfahrzeugumfeld, wobei bei Ermittlung einer Gefahrsituation durch die Verarbeitungseinrichtung ein Erkennungswert, der eine Wahrscheinlichkeit einer tatsächlichen Erkennung der Gefahrsituation durch den Fahrer beschreibt, ermittelt wird, indem wenigstens eine einen physiologischen Parameter des Fahrers beschreibende, durch wenigstens ein dem Fahrer zugeordnetes Erfassungsmittel erfasste Fahrerinformation ausgewertet wird, wonach eine Ausgabe eines Warnhinweises und/oder ein Fahreingriff durch das Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit des Erkennungswerts gesteuert wird.
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Es ist bekannt in Kraftfahrzeugen Fahrerassistenzsysteme zu nutzen, die einen Fahrer auf potentielle Gefahrsituationen, beispielsweise auf das Vorhandensein anderer Verkehrsteilnehmer in einem Fahrschlauch von dem Kraftfahrzeug oder auf Gefahrstellen wie Einmündungen oder Kreuzungen hinweisen. Entscheidend für die Akzeptanz derartiger Fahrerassistenzsysteme ist es, dass der Fahrer weder zu spät noch zu früh auf eine Gefahrsituation hingewiesen wird. Ein zu später Hinweis kann dazu führen, dass ein Fahrer nicht mehr ausreichend auf eine entsprechende Gefahrsituation reagieren kann, wenn er sie selbst nicht wahr nimmt. Ein zu früher Hinweis wird von einigen Fahrern jedoch als lästig oder bevormundend aufgefasst, was dazu führt, dass entsprechende Fahrerassistenzsysteme nicht genutzt werden.
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Problematisch ist hierbei, dass der ideale Warnzeitpunkt zum einen für unterschiedliche Fahrer unterschiedlich ist, zum anderen von der konkreten Fahrsituation, beispielsweise von der Aufmerksamkeit des Fahrers, abhängt. Es ist daher bekannt, dass die Gabe einer Warnung beziehungsweise eines Hinweises durch ein Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit eines allgemeinen Fahrerzustandes, wie z. B. der Müdigkeit des Fahrer, erfolgt. Dabei kann die Müdigkeit eines Fahrers beispielsweise aus der Häufigkeit von Lenkeingriffen oder der Lidschlusszeit beim Blinzeln bestimmt werden.
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Es ist jedoch bekannt, dass auch in Fällen, in denen ein Fahrer prinzipiell wach und aufmerksam ist, Gefahrsituationen teilweise nicht oder erst zu spät wahrgenommen werden. Erfolgt eine Bestimmung, ob eine Warnung gegeben werden soll oder eine Festlegung des Warnzeitpunktes in Abhängigkeit eines allgemeinen Fahrerzustandes, so kann das Ergebnis in diesen Fällen sein, dass eine Warnung erst sehr spät erfolgt, so dass unter Umständen keine optimale Reaktion des Fahrers auf die Gefahrsituation möglich ist.
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Die Druckschrift
JP 2007-183824 A offenbart ein Fahrerassistenzsystem, das ermittelt, ob ein Fahrer eine bestimmte Verkehrssituation erkennt und das den Fahrer auf die Verkehrssituation hinweist, falls er sie nicht erkennt. Um zu ermitteln, ob eine Verkehrssituation erkannt wurde, werden durch das Fahrerassistenzsystem Informationen über die Gehirnaktivität des Fahrers ermittelt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2008 038 859 A1 ist ein System zur Erfassung der Wahrnehmung eines Menschen bekannt, das neuronale Impulse und/oder hormonelle Signale und/oder Stoffwechselvorgänge im Nervensystem erfasst. Bei Erkennung einer gefährlichen Situation wird überprüft, ob ein Fahrer seine Aufmerksamkeit auf den entsprechenden Bereich richtet. Ist dies nicht der Fall, so wird durch eine entsprechende Beleuchtung oder eine Projektion eines Symbols die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Bereich gelenkt.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 084 367 A1 betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer fahrerseitigen Wahrnehmung eines in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs befindlichen Objekts. Für jedes Auge des Fahrers wird die Pupillenposition bestimmt und daraus für jedes Auge ein Augen-Blickrichtungsvektor berechnet. Aus den beiden Augen-Blickrichtungsvektoren wird ein Blickvektor durch Mittelung bestimmt. Anschließend wird überprüft, ob der Blick des Fahrers das Objekt getroffen hat. Um zu bestimmen, ob der Fahrer ein bestimmtes Objekt erfasst, werden die Dauer, die Anzahl und/oder die Frequenz der Blicke des Fahrers in Richtung des Objekts ausgewertet. Wird ermittelt, dass der Fahrer das Objekt nicht erfasst, so wird ein akustisches Geräusch zur Warnung des Fahrers ausgelöst.
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Die Druckschrift
DE 10 2007 053 470 A1 betrifft ein Fahrzeug-Anwender-Behelfssystem. Durch eine Vielzahl von Sensoren werden biologische Anwender-Charakteristika erfasst und Steuerfunktionen in Abhängigkeit der erfassten biologischen Anwender-Charakteristika durchgeführt. Beispielsweise wird überprüft, ob ein Fahrer eine Gefahr wahrnimmt, indem überprüft wird, ob er mental erregt ist. Hierzu werden ein Blutdruck, eine Herzrate, eine Körpertemperatur, ein Hautwiderstand bzw. ein Schwitzen erfasst.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2007 044 578 A1 ist eine Vorrichtung zum Erkennen eines beobachteten Objekts bekannt. Eine Sichtlinie eines Fahrers wird erkannt und Objekte auf der Sichtlinie werden bestimmt. Es wird ermittelt, ob unter den Objekten ein Objekt ist, welches durch den Fahrer beobachtet wird. Hierzu wird das Zeitintervall berücksichtigt, für das sich das Objekt in der Sichtlinie des Fahrers befindet. Ergänzend kann die Größe der Pupille eines Fahrers ausgewertet werden, wobei ein Öffnen der Pupille darauf hinweist, dass ein Objekt von Interesse betrachtet wird.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, das dem gegenüber bezüglich der Ausgabe von Warnhinweisen beziehungsweise der Durchführung von Fahreingriffen, verbessert ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel die Position beider Pupillen des Fahrers über einen vorgegebenes Zeitintervall erfasst wird, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit der relativen Position der Pupillen zueinander und des Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort der Gefahrensituation während des Zeitintervalls bestimmt wird.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, durch Auswertung der Daten wenigstens eines Erfassungsmittels eine Wahrscheinlichkeit zu ermitteln, ob ein Fahrer eine Gefahrsituation tatsächlich erkannt hat. Hierzu wird ausgenutzt, dass bei einem Erkennen einer Gefahrsituation durch einen Fahrer sowohl bewusste Reaktionen des Fahrers zu erwarten sind, als auch unbewusste Reaktionen. Dabei ist zu erwarten, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit und damit insbesondere seinen Blick auf den Gefahrenbereich richtet. Zudem führt die Wahrnehmung einer Gefahr zu zahlreichen instinktiven Reaktionen durch die der Körper auf Gefahrsituationen vorbereitet wird, wie beispielsweise eine Erhöhung von Blutdruck und Puls. Viele der genannten Reaktionen sind als physiologische Parameter erfassbar. Die Erfassungsmittel können dabei insbesondere eine oder mehrere Kameras, insbesondere Kameras, die auch im Infrarotbereich empfindlich sind, Pulssensoren, insbesondere im Sitz oder in der Kleidung, oder Sensoren an der Haut des Fahrers, die beispielsweise eine Hautleitfähigkeit, eine Feuchtigkeit oder ähnliches messen, sein.
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Es kann dabei insbesondere eine mehrstufige Reaktion auf die Erkennung einer Gefahrsituation vorgesehen sein. So kann bei einem Erkennen der Gefahrsituation zunächst ein Hinweis auf diese Gefahrsituation vorgesehen sein, der beispielsweise durch eine Anzeige auf einem Display, einem sanften Warnton oder ähnliches erfolgt. Bei weiterer Annäherung an eine Gefahrensituation kann ein Warnen erfolgen, das beispielsweise durch eindringliche Geräusche, Sprachausgaben, Blinken von Warnleuchten oder ähnliches möglich ist. Als letzte Stufe kann vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem einen Fahreingriff durchführt, wenn eine Gefahrsituation akut bevorsteht.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei insbesondere ein Zeitpunkt für den Hinweis oder das Warnen vor einer vorausliegenden Gefahrsituation angepasst werden. Unter Umständen kann bei einer hohen Wahrscheinlichkeit für das Erkennen der Gefahrsituation auch auf den Hinweis beziehungsweise das anschließende Warnen verzichtet werden.
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Durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel wird die Position beider Pupillen des Fahrers über einen vorgegebenes Zeitintervall erfasst. Zur Erfassung der Position der Pupille kann insbesondere eine Kamera im Innenraum des Kraftfahrzeugs genutzt werden, die auf den Fahrer gerichtet ist. Dabei kann durch die Verarbeitungseinrichtung aus der Position der Pupille eine Blickrichtung des Fahrers ermittelt werden, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit einer Abweichung der Blickrichtung von der Richtung, in der eine Gefahrsituation vorliegt, während des Zeitintervalls bestimmt wird. Dabei ist es grundsätzlich bekannt, aus Umfelddaten eines Kraftfahrzeugs nicht nur zu erkennen, dass eine Gefahrsituation vorliegt, sondern auch an welcher Position diese Gefahrsituation vorliegt. Bei der Position der Gefahrsituation kann es sich insbesondere um einen Punkt in einem momentanen Fahrschlauch handeln, an dem bei einer unveränderten Weiterbewegung des Kraftfahrzeugs ein Unfall zu erwarten ist. Bei Fahrerassistenzsystemen, die auf Einmündungen, Kreuzungen, Ampeln oder ähnliches hinweisen, ist der Ort der Gefahrsituation insbesondere der Ort, an dem das Kraftfahrzeug in die Einmündung einfährt, die Haltelinie einer Ampel überfährt oder ähnliches.
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Wird eine Position der Pupille durch eine insbesondere ortsfeste Kamera im Kraftfahrzeug erfasst, so kann, insbesondere unter Berücksichtigung der allgemeinen Stellung des Gesichts des Fahrers, aus der Position der Pupille innerhalb des Auges eine Blickrichtung in Fahrzeugkoordinaten ermittelt werden. Da die relative Position der Gefahrensituation zum Kraftfahrzeug bekannt ist, kann dementsprechend auch eine Blickrichtung, das heißt eine Position der Pupille, berechnet werden, bei der der Fahrer in die Richtung, in der die Gefahrensituation vorliegt, blicken würde. Entsprechend ist es möglich, eine momentane Abweichung der Blickrichtung von der Richtung der Gefahrsituation zu bestimmen. Die Abweichung der Blickrichtung während eines Zeitintervalls kann insbesondere als Summe der Abweichungen über mehrere diskrete Beobachtungen, das heißt insbesondere Bilder einer Kamera, oder als Integral der Abweichung während des Zeitintervalls berechnet werden.
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Ergänzend zur Berücksichtigung der Abweichung der Blickrichtung von der Richtung, in der eine Gefahrsituation vorliegt, kann der Erkennungswert auch in Abhängigkeit einer Änderung der Blickrichtung relativ zur Änderung der Richtung der Gefahrsituation bestimmt werden. Bei Erkennung einer Gefahrsituation wird der Blick und damit die Pupillenbewegung des Fahrers der Richtung einer sich bezüglich des Kraftfahrzeugs bewegenden Gefahrsituation im Wesentlichen folgen. Eine Bewegung der Blickrichtung in Richtung der Bewegung der Gefahrsituation deutet also auf ein Erkennen der Gefahrsituation hin, eine Bewegung in Gegenrichtung auf ein Nichterkennen der Gefahrsituation.
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Erfindungsgemäß wird die Position beider Pupillen des Fahrers erfasst, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit der relativen Position der Pupillen zueinander und des Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Ort der Gefahrsituation während des Zeitintervalls bestimmt wird. Die sogenannte Konvergenz der Pupillen bezeichnet eine gegensinnige Bewegung der Pupillen zum Fokussieren von nahen Objekten. Für die Betrachtung von sehr nahegelegenen Objekten richten sich die Pupillen der beiden Augen näher zur Mitte aus. Bei einer Beobachtung von weit entfernten Objekten sind die Blickrichtungen der einzelnen Pupillen im Wesentlichen parallel. Eine gleichförmige Bewegung beider Pupillen kann also wie oben erläutert zur Bestimmung der Blickrichtung ausgewertet werden, eine gegensinnige Bewegung der Pupillen kann hingegen ausgewertet werden, um Informationen über eine Änderung der Entfernung eines betrachteten Punkts zu gewinnen. Ergibt die Auswertung der Position der beiden Pupillen beispielsweise, dass der Fahrer auf einen weit entfernten Punkt blickt, während der Ort der Gefahrsituation relativ nah ist, so spricht dies dafür, dass er die Gefahrsituation nicht erkannt hat. Der Erkennungswert kann insbesondere in Abhängigkeit einer Änderung der relativen Position der beiden Pupillen zueinander und einer Änderung der Entfernung des Orts der Gefahrsituation bestimmt werden.
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Ergänzend oder alternativ ist es möglich, dass durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel eine Änderung der Größe wenigstens einer Pupille gegenüber einem Zeitpunkt vor der Ermittlung der Gefahrsituation erfasst wird, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit der Änderung der Größe bestimmt wird. Dabei wird ausgenutzt, dass bei einem plötzlichen Erkennen einer Gefahrsituation, also bei einem Schreck, eine Weitung der Pupillen zu erwarten ist. Eine Weitung der Pupillen ist damit ein Indiz dafür, dass der Fahrer die Gefahrsituation erkannt hat.
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Durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel kann auch eine Schweißbildung auf der Hautoberfläche des Fahrers erfasst werden, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit der erfassten Schweißbildung bestimmt wird. Insbesondere kann auch eine Änderung der Schweißbildung erfasst werden. Die Schweißbildung kann beispielsweise durch eine Kamera, durch eine Messung der Leitfähigkeit der Haut, beispielsweise über Elektroden im Sitz, an der Kleidung des Fahrers oder am Lenkrad, oder durch Feuchtigkeitssensoren erfasst werden. In Stresssituationen, beispielsweise beim Erkennen einer Gefahrsituation, tritt eine verstärkte Schweißbildung auf, weshalb eine starke Schweißbildung des Fahrers als Indiz für ein Erkennen der Gefahrsituation gewertet werden kann.
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Es ist auch denkbar, dass durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel Hirnströme des Fahrers erfasst werden, wonach der Erkennungswert oder einer der Erkennungswerte durch einen Vergleich der erfassten Hirnströme mit vorgegebenen Mustern bestimmt wird. Eine Wahrnehmung eines potentiellen Unfallgegners ist dabei durch eine Änderung in einem Elektroenzephalografie(EEG)-Bild erkennbar. Diese Änderung erfolgt dabei nach einem definierten Muster, das erkannt werden kann.
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Zudem ist eine durch einen Fahrer wahrgenommene Stress- beziehungsweise Gefahrsituation auch durch Vitalparameter des Fahrers zu erkennen. Daher kann durch das dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel wenigstens eine Änderung eines Vitalparameters des Fahrers gegenüber einem Zeitpunkt vor der Ermittlung der Gefahrsituation erfasst werden, wonach der Erkennungswert in Abhängigkeit des Vitalparameters bestimmt wird. Als Vitalparameter kann dabei insbesondere ein Blutdruck und/oder ein Puls und/oder eine Atemfrequenz und/oder eine Oberflächentemperatur einer Körperoberfläche des Fahrers erfasst werden. Bei einer Gefahrerkennung durch eine Person steigen typischerweise deren Blutdruck, Puls und Atemfrequenz. Aufgrund der veränderten Durchblutung ändert sich auch, insbesondere im Gesichtsbereich, die Temperatur der Körperoberfläche. Dies kann beispielsweise durch eine Infrarotkamera erfasst werden.
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Der Erkennungswert kann insbesondere nach einer vorgegebenen Wartezeit nach der Ermittlung der Gefahrsituation bestimmt werden. Durch die Einhaltung einer kurzen Wartezeit wird berücksichtigt, dass die erfassten physiologischen Parameter sich erst kurz nach Erfassung der Gefahrsituation durch einen Fahrer erkennbar ändern. Insbesondere kann die vorgegebenen Wartezeit so gewählt werden, dass sie der Zeit entspricht, nach der durch ein Fahrerassistenzsystem ein Hinweis oder eine Warnung ausgegeben werden soll. Statt zu diesem Zeitpunkt sofort eine Warnung beziehungsweise einen Hinweis auszugeben, wird zunächst der Erkennungswert bestimmt und in Abhängigkeit dieses Erkennungswertes insbesondere bestimmt, ob die Warnung oder der Hinweis ausgegeben werden soll. Damit wird eine Gabe von unnötigen Hinweisen oder Warnungen vermieden, wodurch die Akzeptanz des Fahrerassistenzsystems verbessert werden kann.
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Die Wartezeit kann insbesondere in Abhängigkeit eines durch das Fahrerassistenzsystem ermittelten Kritikalitätswertes, der die Kritikalität der ermittelten Gefahrsituation beschreibt, bestimmt werden. Die Kritikalität der Gefahrsituation kann dabei insbesondere von dem zeitlichen Abstand abhängen, nach dem eine Gefahrensituation bei einer gleichbleibenden Weiterbewegung des Kraftfahrzeugs das Fahrzeug unmittelbar betrifft. Die Kritikalität kann zudem von dem tatsächlichen Unfallrisiko durch die Gefahrsituation abhängen. So kann beispielsweise entgegenkommenden Kraftfahrzeugen auf der gleichen Fahrspur oder Fußgängern im vorausliegenden Fahrschlauch des Kraftfahrzeugs eine hohe Kritikalität zugeordnet werden, während dem reinen Vorhandensein einer Kreuzung oder einer Einmündung, auf die der Fahrer hingewiesen werden soll, eine geringe Kritikalität zugeordnet werden kann. Verfahren zur Bestimmung einer Kritikalität von Gefahrsituationen im Fahrzeugumfeld sind grundsätzlich bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.
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Ergänzend oder alternativ kann die Wartezeit in Abhängigkeit von Komfortanforderungen angepasst werden. Beispielsweise kann in einem auf Komfort ausgerichteten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs eine frühe Warnung vor Gefahrsituationen vorgesehen sein, um ein Vermeiden der Fahrsituation mit geringen Beschleunigungswerten zu ermöglichen. Weiterhin kann bei der Bestimmung der Wartezeit berücksichtigt werden, welche und wie viele Möglichkeiten der Fahrer zur Vermeidung der Gefahrsituation hat. Hierzu können im Fahrerassistenzsystem Prognosefunktionen für zukünftige Fahrmöglichkeiten vorgesehen sein. Die Bestimmung von Vermeidungsmöglichkeiten für eine Gefahrsituation ist grundsätzlich bekannt und soll ebenfalls nicht näher erläutert werden. Die Wartezeit kann zudem abhängig von technischen Bedingungen beziehungsweise Eigenschaften des dem Fahrer zugeordneten Erfassungsmittels beziehungsweise der Verarbeitungseinrichtung sein. So ist es beispielsweise für eine Erfassung einer Änderung der Pulsfrequenz oder einer Atemfrequenz notwendig, mehrere Puls- oder Atemzyklen zu erfassen. Um also eine derartige Änderung erkennen zu können, muss die Wartezeit zumindest lange genug für mehrere dieser Zyklen sein. Ebenso weisen beispielsweise Kameras nur eine gewisse Bildrate auf und zur Erfassung einer Änderung, beispielsweise einer Änderung einer Pupillenposition, sollten mehrere Bilder aufgenommen werden.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Fahrerassistenzsystem mit einer Umfelderfassungseinrichtung zur Erfassung eines Kraftfahrzeugumfelds und einer Verarbeitungseinrichtung zur Ermittlung von Gefahrsituationen in dem Kraftfahrzeugumfeld, wobei das Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Insbesondere dient ein dem Fahrer zugeordnetes Erfassungsmittel zur Erfassung wenigstens einer einen physiologischen Parameter des Fahrers beschreibenden Fahrerinformation, und das Fahrerassistenzsystem ist zur Bestimmung eines Erkennungswerts, in dessen Abhängigkeit eine Ausgabe eines Warnhinweises und/oder ein Fahreingriff gesteuert wird, durch Auswertung dieser Fahrerinformation ausgebildet. Das Kraftfahrzeug kann dabei entsprechend der mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren offenbarten Merkmale weitergebildet werden.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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2 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
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1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems. Das Verfahren wir im Folgenden mit zusätzlichem Bezug auf 2 erläutert, wobei 2 ein Kraftfahrzeug 1 zeigt, das zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildet ist.
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In Schritt S1 wird durch eine Umfelderfassungseinrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1, nämlich eine Kamera, sowie durch weitere in 2 nicht gezeigten Umfelderfassungseinrichtungen das Kraftfahrzeugumfeld erfasst. In Schritt S2 wird anschließend überprüft, ob im Kraftfahrzeugumfeld eine Gefahrsituation vorliegt. Hierzu können weitere Kraftfahrzeuge sowie andere Verkehrsteilnehmer im Kraftfahrzeugumfeld erkannt werden und es kann überprüft werden, ob sich diese in einem Fahrschlauch vor dem Kraftfahrzeug 1 befinden beziehungsweise sich auf diesen Fahrschlauch zu bewegen. Zudem können Umgebungsmerkmale, die potentielle Gefahrsituationen darstellen, wie Einmündungen oder Kreuzungen, erkannt werden. Im Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung von Gefahrsituationen im Kraftfahrzeugumfeld bekannt. Diese sollen hier nicht näher erläutert werden.
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Falls in Schritt S2 ermittelt wurde, dass keine Gefahrsituation vorliegt, so werden in Schritt S3 Basiswerte für mehrere physiologische Parameter des Fahrers 4 erfasst. Im beschriebenen Verfahren soll dabei ausgenutzt werden, dass sich einige physiologische Parameter des Fahrers 4 ändern, wenn der Fahrer 4 eine Gefahrsituation erkennt. Zur Erfassung der Grundwerte der physiologischen Parameter, also der Werte jener Parameter, wenn der Fahrer keine Gefahrsituation erkennt, werden in Schritt S3 zunächst über mehrere dem Fahrer zugeordnete Erfassungsmittel 5, 6, 8, 9, 10 Daten erfasst. Dabei wird durch die Kamera 5, die sowohl in sichtbaren als auch im infraroten Bereich empfindlich ist, ein Bild des Gesichtsbereichs des Fahrers aufgenommen. Durch die Verarbeitungseinrichtung 3 werden aus diesem Bild mehrere Informationen extrahiert. Zum einen werden die Pupillen des Fahrers erkannt und die Größe der Pupillen des Fahrers wird erfasst. Insbesondere aus den Bilddaten im Infrarotbereich wird zudem ein Basiswert für die Temperatur im Gesichtsbereich des Fahrers ermittelt. Auf den Bilddaten der Kamera werden zudem erste Informationen über den Puls des Fahrers gewonnen und die Reflektivität im Gesichtsbereich des Fahrers wird ausgewertet, um erste Informationen über eine Schweißbildung des Fahrers zu erhalten.
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Um weitere Informationen über die Schweißbildung des Fahrers zu erhalten, wird durch Elektroden 6 am Lenkrad 7 der Hautwiderstand des Fahrers 4 gemessen und über einen Feuchtigkeitssensor 8 im Rückenbereich des Sitzes eine Feuchtigkeit. Aus der Reflektivität im Gesichtsbereich, der Feuchtigkeit im Rückenbereich und der Leitfähigkeit der Haut wird anschließend, durch Berechnung einer gewichteten Summe über die ermittelten Einzelwerte, ein Schweißbildungswert berechnet, der ein Maß für die Schweißbildung des Fahrers bei einer nicht erkannten Gefahrsituation darstellt.
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Durch den kombinierten Blutdruck- und Pulssensor 9 in der Kleidung des Fahrers werden zudem Grundwerte für den Puls und den Blutdruck des Fahrers erfasst. Zudem misst ein in einem Helm 10 des Fahrers integriertes Sensornetz Hirnströme des Fahrers, um ein Elektroenzephalografie-Bild bei einem Nichterkennen einer Gefahrsituation für den Fahrer 4 zu erstellen. Dabei können insbesondere die im Helm und in der Kleidung des Fahrers 4 angeordneten Erfassungsmittel 9, 10 kabellos ausgebildet sein. Anschließend wird das Verfahren ab Schritt S1 wiederholt.
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Wird in Schritt S2 hingegen ermittelt, dass eine Gefahrsituation vorliegt, so wird zunächst in Schritt S4 für eine Wartezeit gewartet, die sich aus der Kritikalität der in Schritt S2 bestimmten Gefahrsituation ergibt. Dabei ist die Kritikalität einer Gefahrsituation insbesondere durch den zeitlichen Abstand bis zum Auftreten einer akuten Gefahr bei einer kontinuierlichen Weiterbewegung des Kraftfahrzeugs, die Möglichkeiten zur Entschärfung der Gefahrsituation und die möglichen Schäden bei Eintritt der Gefahrsituation bestimmt. Verfahren zu einer Zuweisung einer Kritikalität zu einer Gefahrsituation sind dabei grundsätzlich bekannt. Die in Schritt S4 gewartete Wartezeit entspricht dabei im Wesentlichen der Wartezeit, bis bei einem Nichterkennen der Gefahrsituation durch den Fahrer ein Hinweis oder eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden soll.
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Anschließend werden in Schritt S5 mehrere Fahrerinformationen durch die Erfassungsmittel 5, 6, 8, 9, 10 erfasst, die physiologische Parameter des Fahrers beschreiben. Dabei werden erneut Werte für jene physiologischen Parameter erfasst, die bereits mit Bezug zu Schritt S3 beschrieben wurden, also die Pupillengröße, die Gesichtstemperatur, die Schweißbildung des Fahrers, der Puls, der Blutdruck sowie ein EEG-Bild. Diese Fahrerinformationen werden jeweils mit den in Schritt S3 erfassten Fahrerinformationen verglichen. Zudem wird aus den Bildern der Kamera die Blickrichtung und die Konvergenz der Pupillen ermittelt und mit dem Ort der Gefahrensituation verglichen. Für jede dieser Fahrerinformationen wird anschließend ein Teilerfassungswert berechnet, der in Abhängigkeit dieser Fahrerinformation eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass der Fahrer die Gefahrensituation erfasst hat.
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Dabei indizieren eine Vergrößerung der Pupillengröße, eine Verstärkung der Schweißbildung auf der Hautoberfläche, eine Steigerung von Blutdruck und/oder Puls und bestimmte definierte Muster im EEG-Bild ein Erkennen der Gefahrsituation durch den Fahrer.
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Durch Erkennung der Position und der Bewegung der Pupillen im Bild der Kamera, werden zwei separate Fahrerinformationen ermittelt. Zum einen wird durch Erfassen und Verfolgen der Position wenigstens einer der Pupillen eine Blickrichtung des Fahrers ermittelt. Die Blickrichtung des Fahrers wird mit der Richtung verglichen, in der die Gefahrsituation liegt. Ist die Blickrichtung über ein bestimmtes Zeitintervall im Wesentlichen in die Richtung der Gefahrsituation gerichtet und folgt der Bewegung der Gefahrsituation, so indiziert dies ein Erkennen der Gefahrsituation durch den Fahrer, womit ein hoher Teilerkennungswert berechnet wird. Als weitere Fahrerinformation wird aus der relativen Position beider Pupillen eine Konvergenz der Pupillen bestimmt, die einen Abstand anzeigt, auf den der Fahrer fokussiert. Entsprechen die Positionen der beiden Pupillen einem Blicken beider Pupillen in die im Wesentlichen gleiche Richtung, so entspricht dies einer Fokussierung auf einen entfernten Punkt. Sind die Positionen der Pupillen derart, dass beide Augen in deutlich unterschiedliche Blickwinkel blicken, so entspricht dies einem Fokussieren auf einen nahen Punkt. Die Entfernung, auf die der Fahrer 4 fokussiert und insbesondere die Änderung der Entfernung, auf die er fokussiert, wird mit der Entfernung der Gefahrsituation und der Änderung der Entfernung der Gefahrsituation verglichen. Folgt die Fokussierungslänge des Fahrers dabei im wesentlich der Entfernung der Gefahrensituation, so wird dies als Indiz für ein Erkennen der Gefahrensituation gewertet und damit ein hoher Teilerkennungswert berechnet.
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Der Erkennungswert wird anschließend durch eine gewichtete Summe der Teilerkennungswerte berechnet. Alternativ wäre es möglich, einen Erkennungswert unter Berücksichtigung aller erfasster Fahrerinformationen direkt zu berechnen, beispielsweise durch Benutzung eines neuronalen Netzes.
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In Schritt S6 wird der Erkennungswert, der sich als gewichtete Summe der Teilerkennungswerte berechnet, mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Unterschreitet der Erkennungswert den vorgegebenen Grenzwert, so wird davon ausgegangen, dass der Fahrer die Gefahrsituation nicht erkannt hat und in Schritt S7 wird durch Ansteuerung des Warnmittels 11, eines Lautsprechers, ein Warnhinweis ausgegeben. Wird hingegen in Schritt S6 festgestellt, dass der Erkennungswert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so geht aus den physiologischen Parametern des Fahrers 4 hervor, dass der Fahrer 4 die Gefahrsituation erkannt hat. Damit wird in Schritt S8 das Verfahren beendet, ohne dass ein Warnhinweis ausgegeben wird.
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In Weiterbildung des Verfahrens ist es dabei möglich, dass in Abhängigkeit der Kritikalität der Gefahrsituation beziehungsweise bei einer wiederholten Feststellung der gleichen Gefahrsituation ohne Erfassung eines Fahreingriffs durch den Fahrer dennoch eine Warninformation ausgegeben wird oder ein Warnhinweis erfolgt. So kann beispielsweise bei einem Enden des Verfahrens mit Schritt S7 bei Erkennung einer Gefahrsituation stets ein Hinweis ausgegeben werden und bei einem Enden des Verfahrens mit Schritt S8 nur dann ein Hinweis ausgegeben werden, wenn die Kritikalität der Gefahrsituation einen vorgegebenen weiteren Grenzwert überschreitet.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass das Fahrerassistenzsystem ein mehrstufiges Warnschema bereitstellt, bei dem bei der Erkennung einer zunächst unkritischen Gefahrsituation zunächst ein Hinweis an den Fahrer gegeben wird, bei Erhöhung der Kritikalität der Gefahrsituation anschließend eine Warnung erfolgt und bei hoher Kritikalität der Gefahrsituation ein Fahreingriff durch das Fahrerassistenzsystem vorgesehen ist. Dabei ist es möglich, dass das in 1 beschriebene Verfahren nur für die Gabe des Hinweises durchgeführt wird und Warninformationen stets ausgegeben werden und Fahreingriffe stets erfolgen. Alternativ kann in Abhängigkeit dessen, ob ein Erkennen der Gefahrsituation durch den Fahrer ermittelt wird, der Ablauf des Verfahrens geändert werden und beispielsweise bei einer Kritikalität, bei der üblicherweise eine Warnung ausgegeben würde, in dem Fall, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer die Gefahrsituation nicht erkannt hat, sofort ein Fahreingriff durchgeführt werden.
