DE102014100965B4

DE102014100965B4 - Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102014100965B4
Application number: DE102014100965.7A
Authority: DE
Inventors: Firas Lethaus; Rachel Harris
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: DE102014100965A1

Abstract

Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug mit einer vom Fahrzeugführer zu tragenden Sensorbrille (2), die eine kopfgestützte Blickerfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrzeugführers aufweist, und mit einer Fahrerabsichts-Erkennungseinheit (10), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den über die Zeit erfassten Blickrichtungen des Fahrzeugführers eine Fahrerabsicht bezüglich eines von dem Fahrzeugführer beabsichtigten, zukünftigen Fahrmanövers zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbrille (2) ein Sensorsystem (4) aufweist, das zum Erfassen zumindest eines physiologischen Körperparameters des Fahrzeugführers eingerichtet ist, wenn die Sensorbrille (2) vom Fahrzeugführer getragen wird, und dass eine Fahrerzustands-Erkennungseinheit (11) vorgesehen ist, die zum Ermitteln eines Fahrerzustandes des Fahrzeugführers in Abhängigkeit von den durch das Sensorsystem (4) der Sensorbrille (2) erfassten Parameterwerten des mindestens einen physiologischen Körperparameters eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einer vom Fahrzeugführer zu tragenden Sensorbrille. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine derartige Sensorbrille sowie ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs bei der Fahrführungsaufgabe.
Fahrerassistenzsysteme sind elektrische Zusatzeinrichtungen in Fahrzeugen, die der Unterstützung des Fahrzeugführers (auch Fahrer genannt) bei der Durchführung der Fahrführungsaufgabe, insbesondere der Längs- und Querführung des Fahrzeugs, dienen. In einem modernen Kraftfahrzeug befinden sich dabei eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, die jeweils für unterschiedliche Fahrsituationen dem Fahrzeugführer eine entsprechende Unterstützung bieten.
Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise können dabei grundsätzlich zwei verschiedene Assistenzsysteme unterschieden werden. Zum Einen solche Fahrerassistenzsysteme, die hinsichtlich ihrer Überwachungsfunktion eine Ausgabe an den Fahrzeugführer generieren, um so den Fahrzeugführer auf eine entsprechende Gefahrensituation aufmerksam zu machen. Zum Anderen werden vermehrt auch solche Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, die zumindest teilweise einen Eingriff in die Fahrzeugführung mittels Steuersignale generieren, um so beispielsweise in sicherheitskritischen Situationen automatisiert eingreifen zu können. Hier sind beispielsweise Antikollisions-Assistenzsysteme zu nennen, die automatisch einen Bremseingriff vornehmen, um so das Fahrzeug vor einer drohenden Kollision zu schützen,.
Die Datenbasis, auf der das Ausgabeverhalten eines Fahrerassistenzsystems beruht, sind meist Betriebsdaten des Fahrzeugs sowie Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes (insbesondere Fremdfahrzeuge und deren relative Position zum Egofahrzeug). Derartige Fahrerassistenzsysteme sind allerdings in gewissen Situationen fehleranfällig, wenn die Absicht des Fahrers, ein bestimmtes Fahrmanöver in unmittelbarer Zukunft durchführen zu wollen, keine Berücksichtigung findet. Denn die tatsächliche Verkehrssituation basierend auf den Betriebsdaten des Fahrzeugs und den Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes können unter gewissen Umständen keine für die assistenzrelevante Verkehrssituation sein, wenn das vom Fahrer beabsichtigte, zukünftige Fahrmanöver zu einer Entschärfung der Verkehrssituation führt. Hier sei beispielsweise ein Überholmanöver genannt, bei dem das Fahrzeug mit einer hohen Differenzgeschwindigkeit auf ein vorausfahrendes Fahrzeug auffährt, um dieses zu überholen. Ist einem Fahrerassistenzsystem, welches den Abstand zum Vordermann überwacht, um Auffahrunfälle zu vermeiden, die Absicht des Fahrers, ein entsprechendes Überholmanöver durchzuführen, nicht bekannt, so könnte dies unter Umständen zu einer irreführenden Warnung während des Überholvorgangs führen oder gar zu einem ungerechtfertigten Eingriff in die Fahrführungsaufgabe. Dies könnte unter gewissen Umständen sogar die Unfallgefahr erhöhen.
Für ein intelligentes Fahrerassistenzsystem ist es daher zukünftig unumgänglich, vom Fahrzeugführer geplante oder bereits eingeleitete Fahrmanöver mit in das Ausgabeverhalten des Fahrerassistenzsystems einfließen zu lassen, um so die Datenbasis zu erweitern. Die Erkennung von eingeleiteten Fahrmanövern in einem Fahrzeug kann dabei auf verschiedenen Datenquellen basieren, wie z. B. CAN-Bus, wo eine Veränderung der Fahrzeugbewegung als Reaktion auf den Input des Fahrers verwendet wird. Demzufolge kann ein dynamisches Fahrmanöver, wie z. B. ein Spurwechsel, detektiert werden, sobald der Fahrer damit beginnt, es auszuführen. Auch das Betätigen der Blinkeinrichtung kann ein Indiz für ein kurz bevorstehendes Überholmanöver sein.
Allerdings kann die Detektion des eingeleiteten Fahrmanövers unter Umständen für das entsprechende Ausgabeverhalten des Assistenzsystems zeitlich zu spät erfolgen, was zu einer Diskrepanz zwischen der Absicht des Fahrers und der Reaktion des Assistenzsystems führt. Grund hierfür ist die Tatsache, dass die Absicht des Fahrers, das Fahrmanöver durchzuführen, womöglich schon eine gewisse Zeit beim Fahrer vorliegt, die eigentliche Durchführung jedoch erst nach der Ausgabe einer Warnung durch das Assistenzsystem erfolgt. Es ist daher erstrebenswert, neben der Erfassung der eingeleiteten Fahrmanöver auch die Absicht des Fahrers, ein solches Manöver durchzuführen, zeitlich früher zu erkennen. Hierdurch lässt sich die Akzeptanz und somit die Qualität eines intelligenten Fahrerassistenzsystems deutlich steigern.
Aus Lethaus, F.; Rataj, J.: „Do eye movements reflect driving manoeuvres?”, IET Intelligent Transport Systems, 1 (3), 199–204. DOI: C. 1049/IET-ITS: 20060058 (2007) ist bekannt, dass bestimmten Fahrmanövern, wie beispielsweise Überholmanövern, signifikante, charakteristische Blickrichtungen vorausgehen, die als Indikatoren zur Bestimmung der Fahrerabsicht herangezogen werden können. Die Blickdaten werden dabei als Informationsquelle zur Prädiktion der Fahrerabsicht in Bezug auf Spurwechselmanöver und Differenzierbarkeit zwischen Spurwechselmanövern benutzt und statistisch validiert, wobei über Lernalgorithmen entsprechende Prädiktionsmodelle zur Fahrerabsichtserkennung entwickelt werden können.
Eine derartige Fahrerabsichtserkennung basierend auf dem Blickverhalten des Fahrzeugführers korrespondiert mit der kognitiven Phase der Informationsaufnahme des Fahrers, sodass sich die Datenquelle für die Absicht des Fahrers zeitlich vor der eigentlichen Ausführung des Fahrmanövers befindet. Eine derartige korrekte Frühidentifizierung von beabsichtigten Fahrmanövern hätte zur Folge, dass manöverspezifische Assistenzfunktionen bzw. Informationsstrategien des Assistenzsystems an die jeweilige Fahrsituation angepasst werden könnten und die Wahrscheinlichkeit von fehlerhafter Assistenz verringert wird.
Zur Erfassung der Blickrichtung werden aus dem Stand der Technik berührungslose Eyetracking-Systeme verwendet, die zwar eine freie Kopfbewegung zulassen und einen deutlich höheren Komfort haben, jedoch systembedingt nicht in der Lage sind, die Genauigkeit derartiger zugrunde gelegter Anwendungen zu gewährleisten.
Aus der US 2010 / 0 110 368 A1 ist eine Brille mit verschiedenen Eingabe- und Ausgabekomponenten bekannt, um mit dem Träger der Brille kommunizieren zu können.
Aus der DE 10 2013 210 746 A1 ist eine Multimediabrille bekannt, mit der dem Träger der Brille virtuelle Bedienelemente angezeigt werden können, wobei eine Bedienung der virtuellen Bedienelemente in der Luft mit Hilfe eines Sensorsystems erfasst werden kann.
Aus der DE 10 2012 105 285 A1 ist ein Assistenzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem aus abgeleiteten charakteristischen Größen ein Modell für die Insassen des Kraftfahrzeuges erstellt wird, um so die Fahrerabsicht eines Fahrers erkennen zu können.
Aus der DE 29 821 264 U1 ist ein Brillengestell mit integrierten Sensoren bekannt, um bestimmte Parameter zu erfassen, aus denen dann auf die Schläfrigkeit des Fahrers geschlossen werden kann.
Aus der DE 199 83 911 T5 ist ebenfalls ein Wachsamkeitsüberwachungssystem bekannt, bei dem mit Hilfe von Sensoren bspw. EEG-, EMG- und EOG-Signale erfasst und dann auf die Wachsamkeit des Fahrers geschlossen wird.
Aus der DE 196 42 830 A1 ist des Weiteren ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterbindung des Einschlafens und der Reaktionskontrolle von Personen bekannt, wobei eine Vielzahl von verschiedensten Körperparametern erfasst werden können, um so auf die Schläfrigkeit des Fahrers zu schließen, um dann gegebenenfalls Maßnahmen zur Unterbindung des Einschlafens auszuführen.
Aus der US 5 942 979 A ist schließlich ein Warnsystem für Fahrzeugführer bekannt, bei dem ebenfalls Körperparameter des Fahrzeugführers erfasst und hierauf dann auf kritische Situationen geschlossen wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrerassistenzsystem zu schaffen, bei dem die Datenbasis, auf der das Ausgabeverhalten des Fahrerassistenzsystems beruht, auf den Fahrer betreffende Faktoren und Parameter zu erweitern, um so das Ausgabeverhalten des Fahrerassistenzsystems wesentlich besser an die Verkehrssituation anpassen zu können.
Die Aufgabe wird mit dem Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Unterstützung des Fahrzeugführers des Fahrzeugs bei der Fahrführungsaufgabe vorgeschlagen, dass eine vom Fahrzeugführer zu tragende Sensorbrille aufweist. Die Sensorbrille beinhaltet dabei zum Einen eine kopfgestützte Blickerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrzeugführers während der Steuerung des Fahrzeugs, wobei mit einer Fahrerabsichts-Erkennungseinheit basierend auf den erfassten Blickrichtungen die Fahrerabsicht bezüglich eines von dem Fahrzeugführer beabsichtigen, zukünftigen Fahrmanövers ermittelt werden kann.
Das Fahrerassistenzsystem hat somit als Datenquelle nicht nur Betriebsdaten des Fahrzeugs bzw. Verkehrsdaten der Fahrzeugumgebung, sondern auch eine mögliche Fahrerabsicht, so dass das Ausgabeverhalten des Fahrerassistenzsystems wesentlich differenzierter an die tatsächlich vorliegende Verkehrssituation und an ein zukünftig vom Fahrer durchzuführendes Fahrmanöver angepasst werden kann.
Darüber hinaus weist die Sensorbrille des Fahrerassistenzsystems erfindungsgemäß ein Sensorsystem auf, mit dem physiologische Körperparameter des Fahrzeugführers erfasst werden können, wenn die Sensorbrille vom Fahrzeugführer getragen wird, wobei mittels einer Fahrerzustands-Erkennungseinheit der Fahrerzustand in Abhängigkeit der erfassten Parameterwerte der physiologischen Körperparameter ermittelt werden kann. Anhand der gemessenen physiologischen Parameter des Fahrzeugführers lässt sich so der Fahrzeugzustand ableiten, der ebenfalls als Datenquelle dem Fahrerassistenzsystem bereitgestellt wird, sodass vollumfänglich auf die Situation des Fahrzeugführers sowohl mental als auch körperlich beim Ausgabeverhalten des Fahrerassistenzsystems Rücksicht genommen werden kann.
Dabei haben die Erfinder erkannt, dass durch eine am Kopf getragene Sensorbrille neben der Erfassung der Blickrichtung durch ein kopfgestütztes Eyetracking-System auch physiologische Körperparameter, wie beispielsweise Herzschlagfrequenz, Puls, Hautleitwiderstand, Temperatur und/oder Blutdruck messbar sind, ohne dass der Fahrzeugführer Einbußen beim Komfort hinnehmen muss. Derartige Sensorbrille können beispielsweise moderne Datenbrillen mit Head-Mounted Display und auch mit Kamera sein, wie sie zurzeit von einigen Firmen entwickelt werden.
Erfindungsgemäß unterscheidet sich die Sensorbrille dabei im Tragekomfort nicht von einer herkömmlichen Brille als Sehhilfe, was die Akzeptanz bei der Benutzung der Sensorbrille für das Fahrerassistenzsystems beim Fahrzeugführer deutlich erhöht.
Durch das Erfassen sowohl der Fahrerabsicht als auch des Fahrerzustands mittels einer Sensorbrille als einzigem technischen Gegenstand, den der Fahrzeugführer am Körper tragen muss, ist es möglich, dass die Fahrerabsicht neben den erfassten Blickrichtungen auch in Abhängigkeit von dem Fahrerzustand ermittelt wird. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Fahrerabsicht-Erkennungseinheit zum Erkennen der Fahrerabsicht in Abhängigkeit von einem ermittelten Fahrerzustand eingerichtet ist.
Die Erkennung der Fahrerabsicht in Abhängigkeit von den erfassten Blickrichtungen erfolgt dabei über erfasste Blickrichtungen über die Zeit, die in ihrer Folge ein Blickmuster ergeben. Beabsichtigt der Fahrzeugführer, ein vorausfahrendes Fahrzeug zu überholen, so bilden die erfassten Blickrichtungen ein charakteristisches Blickmuster, bei dem der Fahrzeugführer bestimmte Objekte oder Blickbereiche im Fahrzeugcockpit fokussiert. Dieses charakteristische Blickmuster kann mit Hilfe der erfassten Blickrichtung über die Zeit erfasst werden, wobei in Abhängigkeit der erkannten Blickmusters dann die entsprechende Fahrerabsicht erkennbar wird. Denkbar ist hier, dass das Verhalten des Fahrers hinsichtlich seines Blickmusters in Bezug auf das durchzuführende Fahrmanöver von dem Fahrerassistenzsystem über die Zeit gelernt wird.
Es ist daher ganz besonders vorteilhaft, wenn die Sensorbrille mindestens eine in das Blickfeld des Fahrzeugführers ausgerichtete Kamera aufweist, die zum Aufnehmen von Bilddaten des Blickfeldes des Fahrzeugführers ausgebildet ist. Mit Hilfe einer Bildauswerteeinheit lassen sich dann Objekte im Blickfeld des Fahrzeugführers aus den aufgenommenen Bilddaten der Kamera erkennen, wobei die Fahrerabsichts-Erkennungseinheit eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den erfassten Blickrichtungen und den erkannten Objekten das vom Fahrzeugführer fokussierte Objekt und/oder einen vorgegebenen Blickbereich festzustellen und in Abhängigkeit von einem Blickmuster, das aus den über die Zeit fokussierten Objekten und/oder Blickbereichen ableitbar ist, die Fahrerabsicht zu ermitteln.
Vorteilhafterweise weist das Sensorsystem der Sensorbrille ein oder mehrere Sensoren in zumindest einem Seitenbügel der Sensorbrille auf, wobei die Sensoren derart an dem Seitenbügel der Sensorbrille angeordnet sind, dass die Sensoren mit der Haut des Fahrzeugführers kontaktieren, wenn dieser die Sensorbrille trägt. Die Sensoren sind dabei zum Erfassen der physiologischen Körperparameter bei Hautkontakt ausgebildet.
Damit das Fahrerassistenzsystem je nach Ausführungsform den Fahrzeugführer bei der Fahrführungsaufgabe unterstützen kann, ist eine sensorgestützte Detektionseinheit vorgesehen, die zum Detektieren von Betriebsdaten des Fahrzeugs und/oder zum Detektieren von Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes eingerichtet ist, sodass eine sensorgestützte Datenbasis aus Betriebsdaten und Verkehrsdaten als Grundlage für die Unterstützungsfunktion des Assistenzsystems bereit gestellt werden kann. Mit Hilfe einer Generierungseinheit werden dann aus den Betriebsdaten und/oder Verkehrsdaten Informationen zur Ausgabe an den Fahrzeugführer und/oder Steuersignale zum automatisierten Eingriff in die Fahrzeugführung generiert, wobei das Generieren der Informationen und/oder Steuersignale darüber hinaus auch in Abhängigkeit der erkannten Fahrerabsicht und des ermittelten Fahrerzustands erfolgt, sodass das Fahrerassistenzsystem die Assistenz auf der gesamten Datenbasis durchführt.
Ein solches Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise ein Frontalkollisionswarnsystem sein, das eine schnelle Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug als eine sicherheitskritische Situation interpretiert und dem Fahrer eine Warnung ausgibt oder selbst aktiv in das System eingreift. Die Absicht des Fahrers, einen Spurwechsel bei gleichzeitig schneller Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug durchführen zu wollen, wird vom System dabei aufgrund der Erkennung der Fahrerabsicht erkannt, sodass ein frühzeitiges und unnötiges Warnen des Assistenzsystems vermieden wird.
Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit dem Verfahren gemäß Anspruch 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
2 schematische Darstellung eines Blickmusters.
1 zeigt schematisch die Darstellung eines Fahrerassistenzsystems 1 für Fahrzeuge mit einer vom Fahrzeugführer zu tragenden Sensorbrille 2. Die Sensorbrille 2 weist – schematisch angedeutet – eine Blickerfassungsvorrichtung 3 auf, mit der die Blickrichtung des Fahrzeugführers während der Steuerung des Fahrzeugs erfasst werden kann. Bei der Blickerfassungsvorrichtung 3 kann es sich beispielsweise um ein kopfgestütztes Eyetracking-System handeln, bei dem mit Hilfe einer Kamera die Ausrichtung der Pupille des Auges relativ zu der Sensorbrille 2 erfasst wird.
Daneben weist die Sensorbrille 2 ein Sensorsystem 4 auf, das zum Erfassen zumindest eines physiologischen Körperparameters des Fahrzeugführers eingerichtet ist. Derartige physiologische Körperparameter können beispielsweise die Herzschlagfrequenz, der Hautleitwiderstand, die Temperatur und/oder der Blutdruck des Fahrzeugführers sein. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Sensorsystem 4 mit seinen Sensoren 5 in einem Seitenbügel 6 der Sensorbrille 2 angeordnet, sodass die physiologischen Körperparameter durch Hautkontakt der Sensoren 5 mit dem Fahrzeugführer erfasst werden können.
Die von der Blickerfassungsvorrichtung 3 und im Sensorsystem 4 erfassten Daten können dann mit Hilfe einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 7 der Sensorbrille an die fahrzeugseitigen Verarbeitungseinheiten übertragen werden. So werden die von der Blickerfassungsvorrichtung 3 erfassten Blickrichtungen an eine fahrzeugseitige Fahrerabsichts-Erkennungseinheit 10 übertragen, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den über die Zeit erfassten Blickrichtungen eine Fahrerabsicht bezüglich eines von dem Fahrzeugführer beabsichtigten, zukünftigen Fahrmanöver zu ermitteln. Dies kann beispielsweise anhand eines aus den Blickrichtungen abgeleiteten Blickmusters, das für das entsprechende Fahrmanöver charakteristisch ist, hergeleitet werden.
Die von dem Sensorsystem 4 der Sensorbrille 2 erfassten physiologischen Körperparameter werden parallel dazu an eine Fahrerzustands-Erkennungseinheit 11 übertragen, die zum Ermitteln eines Fahrerzustands des Fahrzeugführers in Abhängigkeit von den durch das Sensorsystem 4 der Sensorbrille 2 erfassten Parameterwerten des mindestens ein physiologischen Körperparameters eingerichtet ist. Aus den physiologischen Körperparametern lässt sich so der Fahrerzustand ableiten, beispielsweise so, dass feststellbar ist, ob der Fahrer unter Stress steht, unter Müdigkeit leidet oder gelangweilt ist.
Die Fahrerabsichts-Erkennungseinheit 10 und/oder die Fahrerzustands-Erkennungseinheit 11 können auch Bestandteil der Sensorbrille 2 in Form eines Mikroprozessors sein. So lassen sich die Informationen bezüglich der Fahrerabsicht sowie bezüglich des Fahrerzustands einer Mehrzahl von verschiedenen Fahrerassistenzsystemen bereitstellen.
In der schematischen Ausführungsform der 1 weist das Fahrerassistenzsystem 1 des Weiteren eine Detektionseinheit 12 auf, mit der Betriebsdaten des Fahrzeugs und/oder Verkehrsdaten des Fahrzeugumfelds detektiert werden können. Hierfür ist die Detektionseinheit 12 mit einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen Sensoren 13 signaltechnisch verbunden, um die Betriebsdaten des Fahrzeugs bzw. die Verkehrsdaten des Fahrzeugumfelds entsprechend erfassen zu können.
Die Betriebsdaten bzw. Verkehrsdaten der Detektionseinheit 12 sowie die Fahrerabsicht aus der Fahrerabsichts-Erkennungseinheit 10 und der Fahrerzustand aus der Fahrerzustand-Erkennungseinheit 11 werden dann einer Auswerteeinheit 14 bereitgestellt, die dann aus den bereitgestellten Daten einschließlich der Fahrerabsicht und des Fahrerzustands die entsprechenden Assistenz durchführt. Hierfür können beispielsweise Informationen zur Ausgabe an den Fahrzeugführer und/oder Steuersignale zum automatisierten Eingriff in die Fahrzeugführung aus den bereitgestellten Daten generiert werden, um die Assistenz durchzuführen.
Hierdurch wird es möglich, dass dem Fahrerassistenzsystem neben den reinen Betriebsdaten und Verkehrsdaten der Verkehrssituation auch kognitive Elemente des Fahrzeugsführers, nämlich der Fahrerabsicht bezogen auf zukünftige Fahrmanöver, zugrunde gelegt wird, was zu einer an den Fahrer besser angepasste und der Situation entsprechenderen Assistenz durch das Fahrerassistenzsystem für. Hierdurch werden die Akzeptanz derartiger Fahrerassistenzsysteme erhöht und die Wahrscheinlichkeit von fehlerhafter Assistenz verringert.
2 zeigt schematisch stark vereinfacht die Innenansicht eines Fahrzeugcockpits, aus dem sich dann ein entsprechendes Blickmuster bezogen auf verschieden Bereiche des Fahrzeugcockpits mit Hilfe der Sensorbrille erfassen lassen. Vereinfacht dargestellt ist das Fahrzeugcockpit in fünf Bereiche unterteilt B1 bis B5. B1 stellt dabei den Bereich der Frontscheibe dar, B2 den linken Bereich des Fahrzeugcockpits einschließlich dem linken Außenspiegel, B3 die rechte Seite einschließlich dem rechten Außenspiegel, B4 das Lenkrad und Armaturenbrett und B5 den innen angeordneten Rückspiegel.
Beabsichtigt der Fahrzeugführer nunmehr ein vor ihm langsamer fahrendes Fahrzeug auf einer Autobahn zu überholen, so nähert er sich dem vorausfahrenden Fahrzeug mit einer hohen Differenzgeschwindigkeit. Hat er die Absicht gefasst, ein entsprechendes Überholmanöver durchzuführen, so lässt sich dies anhand eines charakteristischen Blickmusters identifizieren, bei dem die Blickrichtung des Fahrzeugführers in einem bestimmten Muster zwischen den einzelnen Bereichen wechselt, was als charakteristisches Blickmuster für ein beabsichtigtes Überholmanöver gewertet werden kann.
Wird hier zusätzlich zu dem Blickmuster auch der Fahrerzustand anhand physiologischer Körperparameter des Fahrzeugführers detektiert, so lässt sich eine Validierung der Fahrerabsicht aus dem Blickmuster durchführen, da sich die physiologischen Körperparameter bei einem bestimmten Überholmanöver verändern können, da dies unter Umständen für den ein oder anderen Fahrer eine mehr oder weniger Stresssituation darstellen könnte. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Fahrerabsicht auch weiterhin in Abhängigkeit von dem Fahrerzustand erfasst und ermittelt wird.

Claims

Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug mit einer vom Fahrzeugführer zu tragenden Sensorbrille (2), die eine kopfgestützte Blickerfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen der Blickrichtung des Fahrzeugführers aufweist, und mit einer Fahrerabsichts-Erkennungseinheit (10), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den über die Zeit erfassten Blickrichtungen des Fahrzeugführers eine Fahrerabsicht bezüglich eines von dem Fahrzeugführer beabsichtigten, zukünftigen Fahrmanövers zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbrille (2) ein Sensorsystem (4) aufweist, das zum Erfassen zumindest eines physiologischen Körperparameters des Fahrzeugführers eingerichtet ist, wenn die Sensorbrille (2) vom Fahrzeugführer getragen wird, und dass eine Fahrerzustands-Erkennungseinheit (11) vorgesehen ist, die zum Ermitteln eines Fahrerzustandes des Fahrzeugführers in Abhängigkeit von den durch das Sensorsystem (4) der Sensorbrille (2) erfassten Parameterwerten des mindestens einen physiologischen Körperparameters eingerichtet ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerabsichts-Erkennungseinheit (10) weiterhin zum Erkennen der Fahrerabsicht in Abhängigkeit von einem ermittelten Fahrerzustand eingerichtet ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (5) des Sensorsystems (4) in zumindest einem Seitenbügel (6) der Sensorbrille (2) derart angeordnet sind, dass die Sensoren (5) mit der Haut des Fahrzeugführers kontaktieren, wenn die Sensorbrille (2) vom Fahrzeugführer getragen wird, wobei die Sensoren (5) zum Erfassen der physiologischen Körperparameter bei Hautkontakt ausgebildet sind.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (4) zum Erfassen der Herzschlagfrequenz, des Hautleitwiderstandes, der Temperatur und/oder des Blutdrucks als physiologische Körperparameter ausgebildet ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensorbrille (2) mindestens eine in das Blickfeld des Fahrzeugführers ausgerichtete Kamera angeordnet ist, die zum Aufnehmen von Bilddaten des Blickfeldes des Fahrzeugführers ausgebildet ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildauswerteeinheit vorgesehen ist, die zum Erkennen von Objekten im Blickfeld des Fahrzeugführers aus den aufgenommenen Bilddaten der Kamera der Sensorbrille eingerichtet ist, wobei die Fahrerabsichts-Erkennungseinheit eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den erfassten Blickrichtungen und den erkannten Objekten das vom Fahrzeugführer fokussierte Objekt und/oder einen vorgegebenen Blickbereich festzustellen und in Abhängigkeit von einem Blickmuster, das aus den über die Zeit fokussierten Objekten und/oder Blickbereichen abgeleitet wird, die Fahrerabsicht zu ermitteln.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbrille ein Head-Mounted Display aufweist, das zum Einblenden von Informationen in das Blickfeld des Fahrzeugführers ausgebildet ist.
Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine sensorgestützte Detektionseinheit (12) vorgesehen ist, die zum Detektieren von Betriebsdaten des Fahrzeuges und/oder zum Detektieren von Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes eingerichtet ist, und eine Auswerteeinheit (14) vorgesehen ist, die zum Generieren von Informationen zur Ausgabe an den Fahrzeugführer und/oder Steuersignale zum automatisierten Eingriff in die Fahrzeugführung in Abhängigkeit von den detektierten Betriebsdaten des Fahrzeuges und/oder Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes sowie in Abhängigkeit von einer erkannten Fahrerabsicht und einem ermittelten Fahrerzustand eingerichtet ist, wobei das Fahrerassistenzsystem (1) zur Ausgeben der generierten Information an den Fahrzeugführer und/oder zum Erzeugen eines automatisierten Eingriffs in die Fahrzeugführung des Fahrzeuges mittels der generierten Steuersignale ausgebildet ist.
Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeuges bei der Fahrführungsaufgabe mit den Schritten: a) Detektieren von Betriebsdaten des Fahrzeuges und/oder Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes mittels einer sensorgestützten Detektionseinheit, b) Erfassen von Blickrichtungen des Fahrzeugführers mit einer kopfgestützten Blickerfassungsvorrichtung einer vom Fahrzeugführer getragenen Sensorbrille und Ermitteln einer Fahrerabsicht bezüglich eines von dem Fahrzeugführer beabsichtigten, zukünftigen Fahrmanöver in Abhängigkeit von den über die Zeit erfassten Blickrichtungen des Fahrzeugführers mittels einer Fahrerabsichts-Erkennungseinheit, c) Erfassen zumindest eines physiologischen Körperparameters des Fahrzeugführers mit einem an der Sensorbrille vorgesehenen Sensorsystem und Ermitteln eines Fahrerzustandes des Fahrzeugführers in Abhängigkeit von den durch das Sensorsystem der Sensorbrille erfassten Parameterwerten des mindestens einen physiologischen Körperparameters mittels einer Fahrerzustands-Erkennungseinheit, d) Generieren von Informationen zur Ausgabe an den Fahrzeugführer und/oder Steuersignale zum automatisierten Eingriff in die Fahrzeugführung in Abhängigkeit von den detektierten Betriebsdaten des Fahrzeuges und/oder Verkehrsdaten des Fahrzeugumfeldes sowie in Abhängigkeit von der erkannten Fahrerabsicht und dem ermittelten Fahrerzustand mittels einer Auswerteeinheit, und e) Ausgeben der generierten Information an den Fahrzeugführer und/oder Erzeugen eines automatisierten Eingriffs in die Fahrzeugführung mittels der generierten Steuersignale.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerabsicht weiterhin in Abhängigkeit von dem ermittelten Fahrerzustand durch die Fahrerabsichts-Erkennungseinheit erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer an der Sensorbrille angeordneten Blickfeldkamera Bilddaten des Blickfeldes des Fahrzeugführers aufgenommen werden, wobei Objekte im Blickfeld des Fahrzeugführers aus den aufgenommenen Bilddaten mittels einer Bildauswerteeinheit erkannt werden und wobei in Abhängigkeit von den erfassten Blickrichtungen und den erkannten Objekten das vom Fahrzeugführer fokussierte Objekt und/oder ein vorgegebener Blickbereich festgestellt und in Abhängigkeit von einem Blickmuster, das aus den über die Zeit fokussierten Objekten und/oder Blickbereichen abgeleitet wird, die Fahrerabsicht erkannt wird.