DE102015014778A1

DE102015014778A1 - Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrzeugfahrers und Fahrerassistenzvorrichtung

Info

Publication number: DE102015014778A1
Application number: DE102015014778.1A
Authority: DE
Inventors: Werner Bernzen; Frauke Driewer; Wiebke Müller; Christiane Spindler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Bernzen Werner Dr-Ing De; Driewer Frauke Dr-Ing De; Mueller Wiebke Dipl-Ing De
Priority date: 2015-11-14
Filing date: 2015-11-14
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrers eines Fahrzeugs (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass – auf eine Lenkung des Fahrzeugs (1) bezogene Signale (S1) erfasst werden, anhand welcher Lenkmuster des Fahrers ermittelt werden, – eine momentan vom Fahrzeug (1) befahrenen Fahrspur erfasst wird und – anhand der erfassten Fahrspur eine Komplexität einer Fahraufgabe ermittelt wird, – wobei anschließend die ermittelten Lenkmuster unter Berücksichtigung der ermittelten Komplexität der Fahraufgabe gewichtet werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrerassistenzvorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrzeugfahrers. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrerassistenzvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrzeugfahrers bekannt. Beispielsweise wird die Aufmerksamkeit des Fahrzeugfahrers während einer Fahrt anhand bestimmter Lenkmuster sowie gegebenenfalls einer zeitlichen Häufung bestimmter Lenkmuster ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrzeugfahrers sowie eine Fahrerassistenzvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Fahrerassistenzvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrers eines Fahrzeugs ist vorgesehen, dass auf eine Lenkung des Fahrzeugs bezogene Signale erfasst werden, anhand welcher Lenkmuster des Fahrers ermittelt werden, und dass eine momentan vom Fahrzeug befahrene Fahrspur erfasst wird, wobei anhand der erfassten Fahrspur eine Komplexität einer Fahraufgabe ermittelt wird.
Anschließend werden die ermittelten Lenkmuster unter Berücksichtigung der ermittelten Komplexität der Fahraufgabe gewichtet.
Die Gewichtung der ermittelten Lenkmuster unter Berücksichtigung der Komplexität der Fahraufgabe erhöht in vorteilhafter Weise eine Plausibilität einer Ermittlung des Aufmerksamkeitsgrades gegenüber bekannten Verfahren, wodurch eine Akzeptanz fahrerassistenzbezogener Systeme erhöht wird. Eine zeitliche Ausgabe eines Warnhinweises bei einer ermittelten verringerten Aufmerksamkeit wird somit optimiert. Fehlalarme und Falschalarme können damit vermieden oder zumindest verringert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit einer Fahrerassistenzvorrichtung zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrers des Fahrzeuges.
Die einzige 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Fahrerassistenzvorrichtung 2 zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines hier nicht dargestellten Fahrers des Fahrzeuges 1.
Die Fahrerassistenzvorrichtung 2 umfasst eine in oder an dem Fahrzeug 1 angeordnete Sensorik 2.1 zur Erfassung von durch den Fahrer durchgeführten Lenkbewegungen, eine am Fahrzeug 1 angeordnete weitere Sensorik 2.2 zur Erfassung einer momentan vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur, eine mit den Sensoriken 2.1, 2.2 gekoppelte Steuereinheit 2.3 und eine Ausgabeeinheit 2.4.
Mittels der Sensorik 2.1, welche insbesondere eine Anzahl von Lenkwinkelsensoren umfasst, werden im Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 kontinuierlich eine Lenkung des Fahrzeugs 1 bezogene Signale S1, z. B. der Lenkwinkel, eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit, usw., erfasst.
Die derart erfassten Signale S1 werden der Steuereinheit 2.3 zugeführt und mit Hilfe einer in die Steuereinheit 2.3 integrierten Auswerteelektronik werden anhand der erfassten Signale S1 bestimmte Lenkmuster ermittelt, die Rückschlüsse auf einen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers erlauben. Beispielsweise weisen bei einem unaufmerksamen Fahrer bestimmte Lenkmuster zeitlich geringere Abstände zueinander auf als bei einem aufmerksamen Fahrer.
Anhand der ermittelten Lenkmuster wird ein Schwellwert zur Ausgabe eines Warnhinweises W an den Fahrer des Fahrzeugs festgelegt, wobei nach Überschreiten des Schwellwertes mittels der Steuereinheit 2.3 ein Steuersignal SS erzeugt und der Ausgabeeinheit 2.4 zugeführt wird. Mittels der Ausgabeeinheit 2.4 wird der Warnhinweis W an den Fahrer ausgegeben, wobei der Fahrer durch die Ausgabe des Warnhinweises W auf ein Aufmerksamkeitsdefizit hingewiesen wird.
Dabei kann der Warnhinweis W optisch, akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden. Zusätzlich zu dem Warnhinweis W kann eine Empfehlung eine Pause einzulegen, ausgegeben werden, wobei der Warnhinweis W eine solche Empfehlung beinhalten kann.
Des Weiteren kann die Aufmerksamkeit des Fahrers zusätzlich mit Hilfe weiterer Erfassungseinheiten, beispielsweise einer Bilderfassungseinheit, deren Erfassungsbereich auf das Gesicht des Fahrers gerichtet ist, ermittelt werden. Beispielsweise werden mittels der Bilderfassungseinheiten Bilddaten in Bezug auf Augen- und/oder Lidbewegungen des Fahrers als Indikator einer Unaufmerksamkeit und/oder Müdigkeit erfasst und ausgewertet.
Um die Ermittlung des Aufmerksamkeitsgrades zu verbessern und somit eine Akzeptanz des Fahrers gegenüber der Fahrerassistenzvorrichtung 2 zu erhöhen, ist vorgesehen, zusätzlich zu den ermittelten Lenkmustern eine momentan vom Fahrzeug 1 befahrene Fahrspur zu erfassen, deren Verlauf einen Einfluss auf den Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers hat.
Die Fahrspur wird mittels der weiteren Sensorik 2.2 erfasst, die insbesondere eine Spurerfassungskamera umfasst, welche beispielsweise in einem Frontbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet und einer äußeren Fahrzeugumgebung in Fahrtrichtung und gegeben falls seitlich zugewandt ist. Die weitere Sensorik 2.2 erfasst somit fahrspurbezogene Signale S2, die zusätzlich zu den die Lenkung des Fahrzeugs 1 bezogene Signale S1 der Steuereinheit 2.3 zugeführt werden.
Als fahrspurbezogene Signale S2 werden beispielsweise eine Breite der Fahrspur – bezogen auf eine Fahrzeugquerausdehnung – und eine Fahrbahnbegrenzung erfasst. Bei der Erfassung der Fahrbahnbegrenzung werden insbesondere eine Farbe und ein Verlauf der Fahrbahnbegrenzung erfasst und daraus entsprechende Werte ermittelt. Damit ist es möglich zu ermitteln, ob die Fahrspur eine Leitlinie, eine Randlinie oder eine Sperrlinie darstellt und/oder ob die Fahrspur beispielsweise eine temporäre Fahrspur in einer Baustelle darstellt. Letzteres ist insbesondere durch die Erfassung einer Breite der Fahrspur und einer Farbe der Fahrbahnbegrenzung ermittelbar.
Anhand dieser fahrspurbezogenen Signale S und den daraus ermittelten Werten wird in der Steuereinheit 2.3 eine Komplexität einer aktuellen Fahraufgabe ermittelt. Bezogen auf das zuvor genannte Beispiel einer temporären Fahrspur in einer Baustelle, wird die Komplexität der Fahraufgabe üblicherweise gegenüber einer regulär verlaufenden Fahrspur erhöht und eine Erhöhung einer Häufigkeit bestimmter Lenkmuster erfolgt.
Unter Berücksichtigung der ermittelten Komplexität der Fahraufgabe werden die Lenkmuster anschließend gewichtet, wobei vorzugsweise ein Schwellwert zur Ausgabe des Warnhinweises W über eine verminderte Aufmerksamkeit an den Fahrer festgelegt wird.
Da die Erhöhung einer Häufigkeit bestimmter Lenkmuster ohne Berücksichtigung der Komplexität der Fahraufgabe auf eine erhöhte Unaufmerksamkeit des Fahrers schließen könnte, ist die erfindungsgemäße Ermittlung des Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers unter Berücksichtigung der Komplexität der Fahraufgabe gegenüber bekannten Verfahren verbessert. Insbesondere können damit zu früh ausgegebene Warnhinweise W, z. B. aufgrund des Befahrens einer Baustelle, oder zu spät ausgegebener Warnhinweise W, z. B. das Befahren einer Baustelle während einer Adaptionsphase der Fahrerassistenzvorrichtung 2, an den Fahrer vermieden oder zumindest das Risiko eines Falschalarms verringert werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Fahrerassistenzvorrichtung
2.1: Sensorik
2.2: weitere Sensorik
2.3: Steuereinheit
2.4: Ausgabeeinheit
S1, S2: Signal
SS: Steuersignal
W: Warnhinweis

Claims

Verfahren zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitsgrades eines Fahrers eines Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass – auf eine Lenkung des Fahrzeugs (1) bezogene Signale (S1) erfasst werden, anhand welcher Lenkmuster des Fahrers ermittelt werden – eine momentan vom Fahrzeug (1) befahrene Fahrspur erfasst wird und – anhand der erfassten Fahrspur eine Komplexität einer Fahraufgabe ermittelt wird, – wobei anschließend die ermittelten Lenkmuster unter Berücksichtigung der ermittelten Komplexität der Fahraufgabe gewichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwellwert zur Ausgabe wenigstens eines Warnhinweises (W) über eine verminderte Aufmerksamkeit an den Fahrer festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfassung der Fahrspur eine Spurbreite und eine Spurbegrenzung erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Farbe und ein Verlauf der Spurbegrenzung erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkradwinkelgeschwindigkeiten erfasst und statistisch ausgewertet werden, wobei der mindestens eine Schwellwert in Abhängigkeit der ermittelten Komplexität der Fahraufgabe adaptiert wird.
Fahrerassistenzvorrichtung (2) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit – einer Sensorik (2.1) zur Erfassung auf eine Lenkung des Fahrzeugs (1) bezogener Signale (S1), anhand welcher Lenkmuster eines Fahrers ermittelbar sind, – eine weitere Sensorik (2.2) zur Erfassung fahrspurbezogener Signale (S2) und – eine Steuereinheit (2.3) zur Ermittlung des Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers in Abhängigkeit der Signale (S1, S2).
Fahrerassistenzvorrichtung (2) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinheit (2.4) zur Ausgabe mindestens eines Warnhinweises (W) an den Fahrer in Abhängigkeit des ermittelten Aufmerksamkeitsgrades.