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Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur Anpassung einer akustischen Ausgabe eines Navigationssystems für ein Fahrzeug.
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Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad. Weiterhin ist die Erfindung auch dazu geeignet, außerhalb eines Fahrzeugs genutzt zu werden, z. B. auf einem Smartphone oder Ähnlichem zur Adaption einer Navigation und entsprechenden akustischen Ansagen.
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Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, mit denen eine Blickrichtung eines Fahrers eines Fahrzeugs, z. B. über ein Kamerasystem, erkannt werden kann. Weiterhin gibt es Systeme, welche Rückschlüsse auf eine aktuelle Belastung oder eine Konstitution des Fahrers ermöglichen und mittels welcher akustische Signale zur Beeinflussung des Fahrers ausgesendet werden können. Ferner sind Systeme bekannt, welche den aktuellen Fahrer ermitteln und Daten über den Fahrer sammeln sowie auswerten. Derartige Fahrerdaten können beispielsweise das Brems- und Beschleunigungsverhalten, Routen- oder Spurvorlieben, Fähigkeiten oder das Reaktionsvermögen sowie Ortskenntnis sein. Außerdem sind Systeme bekannt, welche prüfen, ob Manöveransagen verstanden wurden, zum Beispiel mittels einer erwarteten Änderung eines Lenkradwinkels. Zur Bildung eines Fahrprofils können Daten solcher Fahreranalysesysteme gesammelt und für eine Anpassung der Navigation verwendet werden.
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Dabei gibt es grundsätzlich zwei Varianten zur Anpassung der Navigation. Gemäß einer ersten Variante werden akustische Ausgaben der Navigation verändert, indem beispielsweise unerfahrene Fahrer die Ansagen zu den Manöverpunkten früher, häufiger und ausführlicher erhalten. Gemäß einer zweiten Variante werden Fahrerprofile verwendet, um eine Routenführung zu verändern. Beispielsweise werden Straßen in die Route einbezogen, welche der Fahrer gerne und häufig benutzt. Eine solche Entscheidung wird durch wiederholtes bewusstes Ignorieren der Manöveransagen an bestimmten Punkten festgestellt und bei der zukünftigen Routenwahl berücksichtigt. Weiterhin sind Systeme bekannt, die anhand der Blickrichtung erkennen, ob der Fahrer abgelenkt ist, und in Abhängigkeit davon die Manöveransagen adaptieren.
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In aktuellen Fahrzeugen wird weiterhin über eine eingebaute Sensorik eine Vielzahl von Informationen erhoben. Dies können Daten außerhalb des Fahrzeugs sein, zum Beispiel der Aufenthaltsort, umgebende Fahrzeuge oder die aktuelle Straßensituation. Innerhalb des Fahrzeugs können über eine Fahreranalyse durch Kameras oder Sensorik zur Überwachung der Vitalfunktionen Informationen über den Zustand des Fahrers erhoben werden. Dies umfasst beispielsweise Blickrichtung, Aufmerksamkeit, Situationsbewusstsein, Ablenkung (zum Beispiel durch ein Smartphone), Müdigkeit, die geschätzte Arbeitsbelastung oder die Intention (Fahrerabsicht) des Fahrers.
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Für die Navigation entlang einer Route können dem Fahrer eine Vielzahl von Informationen über akustische Signale (zum Beispiel Entfernung zu Manöverpunkten oder Spurwechselhinweise) angeboten werden. Informationen, welche für den Fahrer für das Manövrieren zum Ziel nötig sind, unterscheiden sich durch viele Faktoren. Diese Faktoren sind beispielsweise Fahrverhalten, Umgebungskenntnis des Fahrers oder die Art der Umgebung (Straße, Autobahn, etc.).
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine Anpassung von akustischen Ausgaben des Navigationssystems in Form von Manöveransagen erlaubt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
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Das erfindungsgemäße System zur Anpassung einer akustischen Ausgabe eines Navigationssystems für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfasst ein Navigationssystem mit Routenführung, ein Audiomanagementsystem und ein Fahreranalysesystem. Das Fahreranalysesystem ist dazu eingerichtet, mittels einer Kamera eine Kopf- und Blickdatenanalyse eines Fahrers des Fahrzeugs durchzuführen und darauf basierend mittels geeigneter Klassifikationsverfahren einen Fahrerzustand und eine Fahrerabsicht zu bestimmen. Das Navigationssystem ist dazu eingerichtet, die akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage eines als nächstes durchzuführenden Manövers in Abhängigkeit des Fahrerzustands und der Fahrerabsicht anzupassen, sowie entsprechende Daten an das Audiomanagementsystem zu übertragen. Das Audiomanagementsystem ist dazu eingerichtet, entsprechend den von dem Navigationssystem erhaltenen Daten die angepasste Manöveransage akustisch auszugeben.
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Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße System dazu eingerichtet, eine vorgesehene akustische Ausgabe eines Navigationssystems an den Fahrer eines Fahrzeugs im Kontext von Fahrer- und optional Fahrzeugdaten anzupassen. Dabei werden die mit einem erweiterten Fahreranalysesystem erhaltenen Daten verwendet, um vorgesehene Manöveransagen des Navigationssystems zu modifizieren. Gegenüber dem Stand der Technik wird somit ermöglicht, dass die genannten Daten in eine Adaption der Manöveransagen einbezogen werden können, wobei auf die Einbeziehung eines Fahrprofils verzichtet werden kann.
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Das Fahreranalysesystem kann mehrere Module umfassen, welche Informationen über den Fahrer und den Innenraum des Fahrzeugs erfassen. So kann ein erstes Modul durch eine Kopf- und Blickdatenanalyse gebildet werden, welche beispielsweise mittels einer Kamera, z. B. eine Fahrerbeobachtungskamera, die Blickrichtung, Kopfausrichtung und die Augenbewegung (Lidschluss, Irisbewegung) des Fahrers erfassen kann. Anhand eines Fahrermodells können Rückschlüsse auf die Müdigkeit und visuelle Aufmerksamkeit des Fahrers gezogen werden. Aus dem zeitlichen Verlauf der Blickrichtung können Blickmuster berechnet werden, welche wiederum verwendet werden können, um die Ablenkung des Fahrers (beispielsweise durch Bedienung eines Smartphones oder von Bediengeräten im Fahrzeug), aktuelle Aufmerksamkeitsschwerpunkte, das Situationsbewusstsein oder auch Konstitutionsdaten, zum Beispiel Stresspegel oder Arbeitsbelastung, zu ermitteln.
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Ein zweites Modul des Fahreranalysesystems kann durch eine Intentionsvorhersage gebildet werden, welche auf Basis der aus der Blickdatenanalyse erhaltenen Blickmuster mittels geeigneten Klassifikationsverfahren Voraussagen über den Zustand und die Absicht des Fahrers bestimmen kann. Dies kann beispielsweise eine Spurwechsel-Intention oder eine Abbiege-Intention des Fahrers sein.
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Wie das Fahreranalysesystem kann auch das Navigationssystem modular sein und insbesondere ein Adaptionsmodul umfassen, welches der Anpassung der Navigationsausgabe bzw. der Manöveransage dient. Das Navigationssystem kann beispielsweise die den bestimmten Fahrerzustand und die bestimmte Fahrerabsicht mit dem als nächstes durchzuführenden Manöver vergleichen. Je nachdem, ob dabei festgestellt wird, dass der bestimmte Fahrerzustand oder die bestimmte Fahrerabsicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passt oder nicht, kann die akustische Ausgabe in Form der Manöveransage entsprechend situationsgerecht angepasst werden, um den Fahrer sicher und komfortabel auf einer Route zu dem ausgewählten Ziel zu halten. Eine derartige Anpassung der Manöveransage kann beispielsweise die Länge, Häufigkeit und den Zeitpunkt der Manöveransagen betreffen.
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Das Navigationssystem kann weiterhin dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie des bestimmten Fahrerzustands und der bestimmten Fahrerabsicht einen Zeitrahmen zu bestimmen, innerhalb welchem eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage zu einem nächsten Manöverpunkt auszugeben ist, und zusätzlich in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitrahmen die Manöveransage anzupassen sowie entsprechende Daten an das Audiomanagementsystem zu übertragen. Dabei kann der Zeitrahmen anhand einer durch den Fahrer gewählten Route und einer aktuellen Position sowie der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welche ohnehin laufend durch das Fahrzeug durch geeignete Mittel erfasst wird und dem erfindungsgemäßen System bzw. dessen Navigationssystem übermittelt werden kann, bestimmt werden, innerhalb welchem Manöveransagen zum nächsten Manöverpunkt, d. h. der Ort, an welchem das nächste Manöver durchzuführen ist, ausgeführt werden müssen. Der Zeitrahmen kann beispielsweise durch ein als nächstes durchzuführendes Fahrmanöver wie einem Spurwechsel, einem Abbiegevorgang oder Ähnlichem begrenzt werden. Innerhalb dieses Zeitrahmens kann aufgrund der vorliegenden Daten die Manöveransage angepasst werden.
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Das Audiomanagementsystem kann ebenfalls aus mehreren Modulen bestehen, z. B. aus einem Ausgabemodul, einem Sounderzeugungsmodul und einer Sounddatenbank. Das Navigationssystem überträgt Informationen beziehungsweise Daten, welche die angepasste Manöveransage betreffen und für die Adaption der akustischen Ausgabe notwendig sind, an das Audiomanagementsystem.
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Das Ausgabemodul des Audiomanagementsystems bildet eine zentrale Steuereinheit für die akustische Ausgabe an ein Lautsprechersystem des Fahrzeugs, insbesondere ein Mehrkanallautsprechersystem. Das Ausgabemodul kann für die Manöveransagen beispielsweise ein Sounderzeugungsmodul oder eine Sounddatenbank aufweisen. Das Sounderzeugungsmodul kann dazu eingerichtet sein, eine textbasierte Sprachausgabe bereitzustellen („text-to-speech“). Die Sounddatenbank kann dazu eingerichtet sein, benötigte Audioausgaben während der Laufzeit zu erzeugen, d. h. insbesondere innerhalb des Zeitrahmens einen die Manöveransage repräsentierenden Sound bereitzustellen.
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Das Ausgabemodul ist dazu eingerichtet, die akustische Ausgabe während der Laufzeit durch Informationen des Audiomanagementsystems zu verändern. Dies bietet die Möglichkeit einer Darstellung von Informationen durch ein auditives Display. Dies bedeutet, dass die Informationen, welche dem Fahrer vermittelt werden sollen, akustisch wiedergegeben werden, ohne dass der Fahrer auf ein optisches Display im Fahrzeug schauen muss. Dazu können Informationen, insbesondere solche, welche sich kontinuierlich mit der Zeit ändern, wie zum Beispiel Distanzen zum Manöverpunkt oder Geschwindigkeitswerte durch ein akustisches Signal repräsentiert werden. Die Daten können dabei vom Navigationssystem übermittelt und von dem Ausgabemodul in Abhängigkeit eines Sounddesigns in akustische Signale umgewandelt werden. Weiterhin wird ermöglicht, Veränderungen durch Veränderungen im Ton (beispielsweise Klangart, Frequenz oder Filter) darzustellen. Das Ausgabemodul ist ebenfalls dazu eingerichtet, die räumlichen Koordinaten einer Einfahrt, in die abgebogen werden soll, in die Ausgabe einzubeziehen. Hierfür ist beispielsweise eine räumliche akustische Ausgabe denkbar, die das auditive Display oder die Sprachausgabe räumlich aus Richtung der Einfahrt und auf den Fahrer gerichtet ausgibt. Für die Ausgabe kann ebenfalls die aktuelle Kopfposition des Fahrers einbezogen werden und somit der Fahrer räumlich korrekt auf die Einfahrt hingewiesen werden.
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Das erfindungsgemäße System ermöglicht es somit, die Manöveransagen des Navigationssystems eines Fahrzeugs auf dessen Fahrer anzupassen. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen bietet das erfindungsgemäße System daher durch den Einbezug der Daten des Fahreranalysesystems (mittels der Auswertung der Blickmuster) in die Manöveransagen des Navigationssystems die Möglichkeit, auf den Fahrer angepasst zu reagieren. Dabei können Echtzeitinformationen verwendet werden, welche während der aktuellen Situation aufgenommen und ausgewertet werden. Anhand dieser Echtzeitinformationen kann innerhalb kurzer Zeit entschieden werden, ob eine Manöveransage durchgeführt werden soll, ob sie vom Fahrer verstanden wurde oder gar nicht notwendig ist.
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Das Verhalten eines Fahrers eines Fahrzeugs in unbekannten Situationen ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Fahrerprofilen nicht beschreibbar, da viele Faktoren, zum Beispiel die Risikobereitschaft, zu einem schlecht vorhersehbaren Verhalten führen können. Dies kann in unbekannten Situationen zu fehlerhaften Manöveransagen führen. Das erfindungsgemäße System dagegen ermöglicht, dass durch die erweiterte Fahreranalyse während der Zeit bis zum nächsten Manöver das Verhalten und die Reaktionen des Fahrers ermittelt und entsprechende Anpassungen an den Manöveransagen durchgeführt werden können, ohne ein Fahrerprofil zu benötigen. Durch die Verbindung des Navigationssystems mit einem Audiomanagementsystem können die im Adaptionsmodul erhaltenen Informationen akustisch dargestellt beziehungsweise ausgegeben werden. Die Verwendung in Verbindung mit dem akustischen Display bietet zudem die Möglichkeit, dem Fahrer permanent zusätzliche Informationen zu übermitteln. Das erfindungsgemäße System führt damit zu einem höheren Komfort und einer erhöhten Sicherheit für den Fahrer, da durch die permanente Fahreranalyse und die akustisch adaptive Manöveransage ein für den Fahrer optimierter Navigationsvorgang ermöglicht wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Fahreranalysesystem dazu eingerichtet, mittels der Kamera eine Erkennung des Fahrers durchzuführen und basierend auf der Kopf- und Blickdatenanalyse mittels geeigneter Klassifikationsverfahren den Fahrerzustand und die Fahrerabsicht zu bestimmen. Dazu kann das Fahreranalysesystem ein drittes Modul aufweisen, das eine Fahreridentifikation enthält. Die Fahreridentifikation kann beispielsweise anhand charakteristischer Merkmale einen Fahrer identifizieren, welcher sich gerade im Fahrzeug befindet, z. B. anhand seiner Gesichtszüge. Weiterhin kann die Fahreridentifikation dazu eingerichtet sein, auf aktuelle Emotionen (Freude, Wut, Angst, etc.) zu schließen und entsprechende Informationen in die Bestimmung des Fahrerzustand und der Fahrerabsicht einfließen zu lassen.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Navigationssystem dazu eingerichtet ist, die Manöveransage in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht und einem Umfeldmodell anzupassen. Beispielsweise kann ein Routenführungsmodul des Navigationssystems eine Routenführung zu einem vom Fahrer gewählten Ziel in Abhängigkeit von dem Fahreranalysesystem übermittelten Informationen und Daten und dem Umfeldmodell anpassen, wobei die genannten Daten z. B. in einem Adaptionsmodul des Navigationssystems zur Anpassung der Manöveransage zusammengeführt werden. Durch das Umfeldmodell werden Umgebungs- und Fahrzeugdaten sowie externe Datenquellen in den Adaptionsprozess der Routenführung einbezogen. Das Navigationssystem kann dabei zur Anpassung der Routenführung zusätzlich auf verschiedene Datenquellen zurückgreifen, welche in dem Umfeldmodell zusammengeführt werden. Als eine mögliche Datenquelle dienen Kartendaten aus einer Datenbank, wobei die Daten innerhalb des Fahrzeugs vorliegen können oder über das Internet bereit gestellt werden können.
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Weiterhin können Sensordaten des Fahrzeugs mit einbezogen werden, zum Beispiel Laser-(LIDAR-), Radar-, oder Ultraschalldaten, welche beispielsweise andere Fahrzeuge und Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, deren aktuelle Position oder Geschwindigkeit beschreiben. Die Sensordaten können somit das Umfeld beschreiben, in welchem sich das Fahrzeug gerade befindet. Weiterhin können die Sensordaten auch den aktuellen Zustand des Fahrzeugs selbst beschreiben. Ferner können Kameradaten aus dem Innenraum des Fahrzeugs mit einbezogen werden, zum Beispiel Kameradaten, welche die Umgebungshelligkeit zur Analyse der Umgebungssituation liefern, zum Beispiel ob es Tag oder Nacht ist oder ob sich das Fahrzeug in einem Tunnel oder in einer Stadt befindet.
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Außerdem ist der Einbezug externer Quellen möglich, das heißt Quellen außerhalb des Fahrzeugs, welche zusätzliche Informationen oder Daten liefern, die für die Navigation relevant sein können. Dies können beispielsweise Vehicle-to-Vehicle-Systeme oder Vehicle-to-X-Systeme sein, welche Informationen zu umliegenden Fahrzeugen oder Objekten (z. B. Lichtsignalanlagen) liefern. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Daten, die über andere Fahrzeuge ermittelt werden, von einem zentralen Datenauswertesystem zu sammeln und dem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen (zum Beispiel Cloud-basierte Informationssysteme). Mit diesen Daten können Vorhersagen über die Verkehrssituation (aktuelle Verkehrsinformationen wie Stau, aktuelle Verkehrsdichte, etc.) oder das Wetter (Sturm im nächsten Streckenabschnitt o. Ä.) getroffen werden.
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Die vorstehende genannte Vehicle-to-Vehicle bzw. Car-to-Car Communication (C2C-Communication = Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation) ist ein vom Car-to-Car-Communication-Konsortium (C2C-CC), einem Zusammenschluss mehrerer Automobilhersteller, definierter Begriff. C2C-CC erarbeitet für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und für die Kommunikation der Fahrzeuge mit Infrastruktur-Einrichtungen (Lichtsignalanlagen, etc.) einen offenen Industriestandard. Basis für solche Car-to-Car-Funksysteme können drahtlose Kommunikationssysteme in Form von WLANs (Wireless Local Area Networks) gemäß beispielsweise dem von der IEEE unter der Standardbezeichnung 802.11 definierten Standard sein (s. z. B.: IT-Wissen, Das große Onlinelexikon für Informationstechnologie). Vehicle-to-X bzw. C2X-Kommunikation umfasst C2C-Kommunikation (Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation) und Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer weiteren Einrichtung, die kein Fahrzeug ist, wie beispielsweise einer Infrastruktureinrichtung (Lichtsignalanlagen, etc.).
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Die zweite Ausführungsform ermöglicht, dass die akustische Ausgabe des Navigationssystems an den Fahrer des Fahrzeugs im Kontext von Fahrer-, Fahrzeug- und Umgebungsdaten angepasst werden kann. Dabei werden die Informationen bzw. Daten des Fahreranalysesystems im Kontext von Umgebungsdaten verwendet, um die Manöveransagen des Navigationssystems zu modifizieren.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Ausgabemodul des Audiomanagementsystems dazu eingerichtet ist, ein Mehrkanallautsprechersystem des Fahrzeugs derart zu steuern, dass einzelne Lautsprecher des Mehrkanallautsprechersystems gezielt angesteuert werden. Dies ermöglicht eine gerichtete Audioausgabe der Manöveransage, z. B. derart, dass ein Lautsprecher auf der Beifahrerseite einzeln oder stärker als die übrigen Lautsprecher angesteuert wird, wenn das nächste einzuleitende Manöver einen Spurwechsel oder einen Abbiegevorgang in Richtung der Beifahrerseite des Fahrzeugs beinhaltet. Diese Ausführungsform ermöglicht somit eine besonders intuitive akustische Ausgabe der Manöveransage des Navigationssystems und eine verbesserte Orientierungsmöglichkeit des Fahrers.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfasst ein vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes System.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anpassung einer akustischen Ausgabe eines Navigationssystems für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, beginnt mit dem Bereitstellen eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Systems. Weiterhin erfolgen ein Durchführen einer Kopf- und Blickdatenanalyse eines Fahrers des Fahrzeugs mittels der Kamera des Systems und ein Bestimmen eines Zustands und einer Absicht des Fahrers basierend auf der durchgeführten Kopf- und Blickdatenanalyse mittels geeigneter Klassifikationsverfahren. Ein Anpassen der akustischen Ausgabe in Form einer Manöveransage eines als nächstes durchzuführenden Manövers erfolgt mittels des Navigationssystems in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht, wobei das Navigationssystem entsprechende Daten an das Audiomanagementsystem überträgt. Die angepasste Manöveransage wird entsprechend den von dem Navigationssystem erhaltenen Daten mittels des Audiomanagementsystems akustisch ausgegeben.
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Optional kann mittels des Navigationssystems ein Bestimmen eines Zeitrahmens erfolgen, innerhalb welchem eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage zu einem nächsten Manöverpunkt auszugeben ist, und zwar in Abhängigkeit von der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht. Die Manöveransage kann dann zusätzlich in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitrahmen angepasst und mittels des Audiomanagementsystems akustisch ausgegeben werden.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Manöveransage mittels des Navigationssystems in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand, der bestimmten Fahrerabsicht und einem Umfeldmodell des Fahrzeugs angepasst wird.
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Es wird z. B. mittels des Navigationssystems eine Komplexität einer Fahrsituation anhand des Umfeldmodells ermittelt und die Manöveransage in Abhängigkeit von der Komplexität der Fahrsituation, dem bestimmten Fahrerzustand, der bestimmten Fahrerabsicht und – sofern durchgeführt – dem berechneten Zeitrahmen angepasst. Das Umfeldmodell kann auf der Basis von Daten der weiter oben beschriebenen Datenquellen mittels des Navigationssystems gebildet werden. Die Komplexität der Fahrsituation kann durch Einbeziehen von Daten des Umfeldmodells beispielsweise in eine niedrige Komplexität, eine erhöhte Komplexität oder eine hohe Komplexität eingestuft werden. Aus den Komplexitäten lässt sich, z. B. mittels des Navigationssystems, auf eine Arbeitsbelastung des Fahrers schließen, welche beispielsweise in eine niedrige Arbeitsbelastung, eine erhöhte Arbeitsbelastung und in eine hohe Arbeitsbelastung eingestuft werden kann. Um Rückschlüsse auf die Arbeitsbelastung des Fahrers zu schließen, kann weiterhin auch auf das Fahreridentifikationsmodul des Fahreranalysesystems zurückgegriffen werden, welches beispielsweise die Gesichtszüge des Fahrers erfassen und auswerten kann, um Rückschlüsse auf die Emotionen des Fahrers zu ziehen.
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Ergibt der bestimmte Fahrerzustand und die bestimmte Fahrerabsicht, dass der Fahrer beabsichtigt, ein als nächstes durchzuführendes Manöver durchzuführen, so kann auf eine Ausgabe – unabhängig von der Komplexität der Verkehrssituation und der Arbeitsbelastung des Fahrers – verzichtet werden. Wird auf eine niedrige Arbeitsbelastung geschlossen, so kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Manöveransage – ohne angepasst zu werden – ausgegeben wird. Wird auf eine hohe Arbeitsbelastung oder eine erhöhte Arbeitsbelastung geschlossen (mit keiner Möglichkeit einer Anpassung der Ausgabe im Falle der erhöhten Arbeitsbelastung), so kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Zeitfenster, dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht oder in Abhängigkeit einer ermittelten Notwendigkeit der Ausgabe entschieden werden, ob eine Ausgabe erfolgt oder nicht.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen ein Ermitteln der Ortskenntnis des Fahrers anhand der Kopf- und Blickmusteranalyse und ein Anpassen der Manöveransage in Abhängigkeit von der ermittelten Ortskenntnis des Fahrers mittels des Navigationssystems. Optional kann das Anpassen auch – sofern durchgeführt – zusätzlich in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitrahmen erfolgen.
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Beispielsweise kann das System die Ortskenntnis des Fahrers in die Kategorien „ortskundig“ oder „nicht ortskundig“ einteilen. Die Ortskenntnisse können beispielsweise daran beurteilt werden, ob der Fahrer bereits in eine als nächstes mit dem Fahrzeug zu nehmende Zieleinfahrt schaut, was mittels der Kopf- und Blickdatenanalyse festgestellt werden kann, oder wenn die Kopf- und Blickmusteranalyse beispielsweise ergibt, dass der Fahrer beabsichtigt, einen Spurwechsel vorzunehmen, bevor die entsprechende Manöveransage ausgegeben wurde. In einem solchen Fall kann das System den Fahrer in die Kategorie „ortskundig“ einordnen und die akustische Ausgabe kann z. B. derart angepasst werden, dass auf sie verzichtet wird. Wird andererseits durch die Kopf- und Blickdatenanalyse festgestellt, dass Kopf- und oder Blickmuster nicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passen, oder wenn die Kopf- und Blickdatenanalyse ergibt, dass der Fahrer etwas anderes beabsichtigt als das nächste durchzuführende Manöver, oder vermehrt Blicke des Fahrers zu Hinweisschildern zur Verkehrsführung erkannt werden, so kann der Fahrer in die Kategorie „nicht ortskundig“ eingeordnet werden und die akustische Ausgabe kann z. B. derart angepasst werden, dass sie unmittelbar ausgegeben wird.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Steuern eines Mehrkanallautsprechersystems des Fahrzeugs mittels eines Ausgabemoduls des Audiomanagementsystems derart, dass einzelne Lautsprecher des Mehrkanallautsprechersystems gezielt angesteuert werden, so dass eine gerichtete Audioausgabe der Manöveransage erfolgt. Die gerichtete Audioausgabe kann beispielsweise darin bestehen, dass ein Lautsprecher des Mehrkanallautsprechersystems zur akustischen Ausgabe einer Manöveransage allein oder stärker als die übrigen Lautsprecher angesteuert wird, um dem Fahrer zu signalisieren, dass ein Manöver in Richtung des angesteuerten Lautsprechers ansteht. Dadurch kann dem Fahrer eine bessere Orientierung gegeben werden. Diese Ausführungsform kann insbesondere mit der weiter oben beschriebenen Überwachung der Fahrerbelastung kombiniert werden, um einen geeigneten Zeitpunkt für die gerichtete Ausgabe zu ermitteln. Ein weiterer Anwendungsfall der gerichteten Ausgabe sind markante Punkte in Katendaten (sogenannte „Points of Interest“ (POI)), auf welche das Navigationssystem zurückgreift. In diesem Zusammenhang können auditive Hinweise bezüglich der POI ausgegeben werden.
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Gemäß einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Anpassen der Manöveransage mittels des Navigationssystems derart, dass sich bis zum Erreichen eines nächsten Manöverpunkts ändernde Parameter, z. B. eine Distanz zu dem nächsten Manöverpunkt oder die Zeit, bis der nächste Manöverpunkt voraussichtlich erreicht wird, akustisch ausgegeben werden. Dabei kann sich beispielsweise der ausgegebene Ton und Klang mit sich abnehmender Distanz verändern. Um die Manöverausgabe derart anzupassen, kann beispielsweise auf das Umfeldmodell zurückgegriffen werde, welches Informationen bezüglich der Distanz und auch der Komplexität der Fahrsituation liefern kann. Das Navigationssystem kann darauf basierend Distanzen bis zu einem nächsten Manöverpunkt in die Anpassung der Manöveransage einfließen lassen und entsprechende Daten an das Audiomanagementsystem übermitteln, welche zu einer Veränderung des Tons der akustischen Ausgabe führen (z. B. eine Veränderung der Frequenz, der Klangart oder des Filters). Damit kann dem Fahrer die Distanz vermittelt werden, ohne dass der Fahrer auf ein optisches Display schauen muss und in einer möglicherweise komplexen Fahrsituation zusätzlich abgelenkt wird. In Abhängigkeit davon, ob nach einer Ausgabe der Distanz die Kopf- und Blickdatenanalyse ergibt, dass der Fahrer beabsichtigt, das durchzuführende Manöver auszuführen oder nicht, kann die akustische Distanzausgabe z. B. wiederholt werden.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Daten des Fahreranalysesystems wie der bestimmte Fahrerzustand und die bestimmte Fahrerabsicht und/oder die Fahreridentifikation sowie externe Umgebungsdaten des Fahrzeugs direkt durch das Audiomanagementsystem verwendet werden, um die Manöverausgabe anzupassen. In diesem Fall können Informationen zur Routenführung vom Navigationssystem geliefert werden und deren Auswertung ebenso wie die Adaption der Manöverausgaben direkt im Ausgabemodul erfolgt. Ferner können dem Fahreranalysesystem weitere Daten übermittelt werden, welche zusätzliche Konstitutionswerte des Fahrers erfassen. Dies können beispielsweise Informationen darüber beinhalten, ob der Fahrer tragbare elektrische Geräte mit sich führt, z. B. Pulsuhren, Smartwatches oder Smartphones. Außerdem kann aus den Daten des Fahreranalysesystems ein Fahrerprofil bestimmt werden, welches Verhaltensweisen des Fahrers in bestimmten Situationen und Orten speichert. Dies kann zu einer Verbesserung der Analyse in Situationen führen, in welchen eine Vorerfahrung hilfreich ist, z. B. bei einer Routenführung durch bereits durchfahrene Gebiete, um bevorzugte Routen einzubeziehen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem System zur Anpassung einer akustischen Ausgabe eines Navigationssystems des Fahrzeugs,
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2 einen strukturellen Aufbau des Systems nach 1,
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3 einen Ablaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Anpassung einer akustischen Ausgabe des Navigationssystems des Fahrzeugs nach 1,
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4 einen Ablaufplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Anpassung einer akustischen Ausgabe des Navigationssystems des Fahrzeug nach 1,
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5 einen Ablaufplan eines dritten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Anpassung einer akustischen Ausgabe des Navigationssystems des Fahrzeug nach 1 und
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6 einen Ablaufplan eines vierten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Anpassung einer akustischen Ausgabe des Navigationssystems des Fahrzeug nach 1.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 in Form eines PKWs mit einem System 2 zur Anpassung einer akustischen Ausgabe eines Navigationssystems für das Fahrzeug 1. Weiterhin weist das Fahrzeug 1 eine weiter unten näher erläuterte Kamera 20 auf, welche auf einen das Fahrzeug fahrenden Fahrer 21 gerichtet ist. 1 zeigt das System 2 lediglich grob schematisch, wohingegen Details des Systems 2 in 2 dargestellt sind.
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So ist aus 2 insbesondere ersichtlich, dass das System 2 das Navigationssystem 3 enthält. Das modular aufgebaute Navigationssystem 3 umfasst als Module eine Routenführung 4, ein Adaptionsmodul 5 und ein Umfeldmodell 6. Das Navigationssystem 3 empfängt Positionsdaten, z. B. von einem GPS Empfänger. Das System 2 umfasst weiterhin ein Fahreranalysesystem 8 mit einer Kopf- und Blickdatenanalyse 9, einer Intentionsvorhersage 10 und einer Fahreridentifikation 11, welche jeweils Module des Fahreranalysesystems 8 bilden. Ferner umfasst das System 2 ein Audiomanagementsystem 12 mit einem Ausgabemodul 13, einem Sounderzeugungsmodul 14 und einer Sounddatenbank 15. An das Ausgabemodul 13 ist ein Mehrkanallautsprechersystem 16 des Fahrzeugs 1 angeschlossen. Umgebungsdaten 17, Fahrzeugdaten 18 und externe Quellen 19 liefern Informationen beziehungsweise Daten an das System 2 und können insbesondere dem Umfeldmodell-Modul 6 zur Bildung eines Umfeldmodells des Fahrzeugs 1 übermittelt werden.
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Die Kopf-und Blickdatenanalyse 9 ist mit der in dem Fahrzeug 1 angeordneten Kamera 20 (1) datentechnisch verbunden, mittels welcher es eine Kopf-und Blickdatenanalyse des Fahrers 21 (1) des Fahrzeugs 1 durchführen kann.
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Das Fahreridentifikationsmodul 11 des Fahreranalysesystems 8 kann z. B. mittels der Kamera 20 eine Erkennung des Fahrers 21 durchführen. Basierend auf der Kopf- und Blickdatenanalyse sowie der Erkennung des Fahrers 21 kann das Intentionsvorhersage-Modul 10 mittels geeigneter Klassifikationsverfahren einen Zustand und eine Absicht des Fahrers berechnen.
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Das Navigationssystem 3 kann in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage eines als nächstes durchzuführenden Manövers anpassen. Das Navigationssystem 3 kann dabei auch auf die Datenquellen 17, 18, 19 zurückgreifen, welche in dem Umfeldmodell 6 zusammengeführt werden. In Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht sowie von einer aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, welche dem System 2 als Fahrzeugdaten 18 übermittelt werden, kann das Adaptionsmodul 5 des Navigationssystems 3 einen Zeitrahmen zu bestimmen, innerhalb welchem eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage zu einem nächsten Manöverpunkt auszugeben ist. In Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht sowie optional zusätzlich auch von dem berechneten Zeitrahmen kann das Adaptionsmodul 5 die Manöveransage anpassen und entsprechende Daten an das Audiomanagementsystem 12 übertragen.
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Das Ausgabemodul 13 des Audiomanagementsystems 12 kann entsprechend den von dem Navigationssystem 3 erhaltenen Daten die angepasste Manöveransage akustisch über das Mehrkanallautsprechersystem 16 ausgeben, welches durch das Ausgabemodul 13 derart steuerbar ist, dass einzelne Lautsprecher 16.1 bis 16.4 des Mehrkanallautsprechersystems 16 gezielt angesteuert werden, um eine gerichtete Audioausgabe zu ermöglichen.
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3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Manöveransage mittels des Navigationssystems in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht sowie einem Umfeldmodell des Fahrzeugs angepasst wird. Dabei erfolgt eine Ermittlung der Komplexität einer Fahrsituation anhand des Umfeldmodells 6 und eine Anpassung der Manöveransage in Abhängigkeit von dem berechneten Zeitrahmen und/oder der Komplexität der Fahrsituation.
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Grundlage für das Verfahren ist, dass zunächst in einem ersten Schritt 100 ein System 1 nach 2 in einem Fahrzeug 1 nach 1 bereitgestellt wird. Das System 2 wird in einem zweiten Schritt 200 in einem Navigationsmodus betrieben, wobei Navigationsinformationen innerhalb des Navigationssystems 3 vorliegen. Die Navigationsinformationen beinhalten insbesondere eine Abfolge von Manövern zur Erreichung eines durch den Fahrer gewählten Ziels auf einer durch das Navigationssystem 3 berechneten Route. Den einzelnen Manövern ist jeweils eine Manöveransage zugeordnet, welche den Fahrer akustisch zur Durchführung des jeweiligen Manövers anweisen kann. Es folgt in einem dritten Schritt 300 eine Durchführung einer Kopf- und Blickdatenanalyse des Fahrers 21 des Fahrzeugs 1 mittels der Kamera 20 des Systems 2 und ein Bestimmen eines Fahrerzustands und einer Fahrerabsicht basierend auf der durchgeführten Kopf- und Blickdatenanalyse mittels geeigneter Klassifikationsverfahren innerhalb des Intentionsvorhersagemoduls 10. Weiterhin erfolgt im Zuge des dritten Schritts 300 eine Identifikation des Fahrers 21 mittels der Kamera 21 und des Fahreridentifikationsmoduls 11.
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Das System 2 ermittelt durch einen Vergleich, ob der bestimmte Fahrerzustand und insbesondere die bestimmte Fahrerabsicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passt. Falls dies der Fall ist, zieht das System die Schlussfolgerung, dass der Fahrer das nächste durchzuführende Manöver erkannt hat und veranlasst gemäß einer ersten Alternative 400 keine akustische Ausgabe der Manöveransage. Falls der Vergleich ergibt, dass der bestimmte Fahrerzustand und insbesondere die bestimmte Fahrerabsicht nicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passt, wird gemäß einer zweiten Alternative 500 durch das System 2 die Arbeitsbelastung des Fahrers 21 bewertet.
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Die Arbeitsbelastung wird insbesondere anhand einer Komplexität einer momentanen Fahrsituation bewertet, welche mittels des Navigationssystems 3 anhand des Umfeldmodells 6 ermittelt wird. Das Umfeldmodell 6 greift dabei u. a. auf die Navigationsdaten 7 und auf Daten der Datenquellen 17 bis 19 zurück, wobei die Komplexität der Fahrsituation in eine niedrige Komplexität, eine erhöhte Komplexität und eine hohe Komplexität eingestuft wird. Den drei Komplexitäten der Fahrsituationen ordnet das Navigationssystem 3 entsprechend eine niedrige Arbeitsbelastung n (niedrige Komplexität), eine erhöhte Arbeitsbelastung m (erhöhte Komplexität) und eine hohe Arbeitsbelastung h (hohe Komplexität) zu. Um Rückschlüsse auf die Arbeitsbelastung des Fahrers 21 zu schließen greift das Navigationssystem 3 weiterhin auch auf das Fahreridentifikationsmodul 11 des Fahreranalysesystems 8 zurück, welches beispielsweise die Gesichtszüge des Fahrers 21 erfasst und auswertet, um Rückschlüsse auf die Emotionen des Fahrers 21 zu ziehen.
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Wird auf eine niedrige Arbeitsbelastung n geschlossen, so wird in einem weiteren Schritt 600 die Manöveransage – ohne angepasst zu werden – mittels des Audiomanagementsystems 12 ausgegeben. Wird auf eine erhöhte Arbeitsbelastung m geschlossen, so wird in einem weiteren Schritt 700 durch das Navigationssystem 3 geprüft, ob eine Anpassung der Manöveransage möglich ist. Falls diese Prüfung positiv ausfällt, erfolgt in einem weiteren Schritt 800 eine entsprechende Anpassung der Manöveransage und deren Ausgabe mittels des Audiomanagementsystems 12 gemäß dem Schritt 600. Falls die Prüfung negativ ausfällt, wird in einem weiteren Schritt 900 ein Zeitrahmen bestimmt, innerhalb welchem eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage zu einem nächsten Manöverpunkt auszugeben ist. Dies erfolgt mittels des Navigationssystems 3 in Abhängigkeit von der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 sowie dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht.
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Ergibt die Berechnung des Zeitrahmens 900, dass nur noch wenig oder gar keine Zeit mehr bis zur Durchführung eines anstehenden Manövers verbleibt, so prüft das System 2 in einem weiteren Schritt 1000, ob die Manöveransage notwendig ist oder nicht. Falls dabei festgestellt wird, dass die Manöveransage notwendig ist (ja), erfolgt eine Ausgabe 600 mittels des Audiomanagementsystems 12. Falls festgestellt wird, dass die Manöveransage nicht notwendig ist (nein), wird gemäß der Alternative 1100 von einer Ausgabe abgesehen. Ergibt die Berechnung des Zeitrahmens 900, dass ein Zeitfenster zur Verfügung steht, so wartet das System 2 in einem weiteren Schritt 1200 innerhalb des ermittelten Zeitfensters eine Zeit lang, wobei erneut der Fahrerzustand und die Fahrerabsicht wie oben beschrieben bestimmt und das Verfahren ab Schritt 300 erneut durchlaufen wird. Wird in Schritt 500 auf eine hohe Arbeitsbelastung h geschlossen, so wird ohne Prüfung einer möglichen Adaption der Manöveransage das Verfahren bei Schritt 900 fortgesetzt.
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Bei erhöhtem oder hohem Stresspegel und damit einhergehender erhöhter bzw. hoher Belastung des Fahrers 21, zum Beispiel hervorgerufen von einer Fahrsituation mit hoher Komplexität (unübersichtliche Straße in der Stadt oder Ähnliches), können die Manöveransagen verkürzt (800) oder – falls nicht unbedingt notwendig – gar nicht ausgegeben (1100) werden. Falls eine Manöveransage in einer Situation mit hoher Belastung notwendigerweise ausgegeben werden muss, um das Ziel zu erreichen, kann mittels dem bestimmten Fahrerzustand und der bestimmten Fahrerabsicht getestet werden, ob der Fahrer diese Ansage bereits verstanden hat. Ist weiterhin die Fahrerabsicht erkennbar, dass er am Manöverpunkt abbiegen will, ist dies jedoch aufgrund einer aktuellen Verkehrssituation nicht möglich, dann kann mittels des Navigationssystems 3 auch ein Hinweis für eine alternative Route gegeben werden, anstatt die Manöveransage zum Abbiegen noch einmal zu wiederholen. Zum Beispiel kann die angepasste akustische Ausgabe „In 500 m besteht erneut die Möglichkeit abzufahren“ ausgegeben werden. Die Adaption beziehungsweise Anpassung der Navigationsausgabe gemäß dem durch 3 veranschaulichten Verfahren führt zu einer höheren Sicherheit im Straßenverkehr, indem der Fahrer 21 mit kontrollierter Belastung durch den Verkehr gelenkt wird.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei erfolgen ein Ermitteln der Ortskenntnis des Fahrers anhand der Kopf- und Blickmusteranalyse und ein Anpassen der Manöveransage in Abhängigkeit der ermittelten Ortskenntnis des Fahrers mittels des Navigationssystems 3.
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Das Verfahren startet mit den Schritten 100 bis 300 wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Das System 2 ermittelt anschließend durch zwei parallel ablaufende Vergleiche, ob die Ergebnisse der durchgeführten Kopf- und Blickmusteranalyse bzw. der Bestimmte Fahrerzustand oder die bestimmte Fahrerabsicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passt (parallele Schritte 401 und 501). Falls dies der Fall ist, zieht das System 2 gemäß einer ersten Alternative 601 die Schlussfolgerung, dass der Fahrer ortskundig ist und sieht als Konsequenz 701 von einer akustischen Ausgabe der Manöveranweisung ab. Falls der Vergleich ergibt, dass die Ergebnisse der durchgeführten Kopf- und Blickmusteranalyse und/oder der bestimmte Fahrerzustand oder die bestimmte Fahrerabsicht nicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passt, erfolgt gemäß einer zweiten Alternative 801 die akustische Ausgabe der Manöveransage mittels des Ausgabemoduls 13.
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Das Verfahren nach 4 ermöglicht, dass auf der Basis des bestimmten Fahrerzustands und der bestimmten Fahrerabsicht im Zusammenhang mit Ortsdaten und beispielsweise einer Häufigkeit einer Betrachtung von Verkehrsschildern berechnet werden kann, ob der Fahrer 21 ortskundig ist und daher nur eine geringe Menge an akustischen Manöveransagen benötigt. Schaut der Fahrer 21 beispielsweise bereits in eine Zieleinfahrt oder wird eine Absicht zum Spurwechsel festgestellt, bevor eine entsprechende Manöveransage ausgegeben wurde, muss diese nicht mehr ausgegeben werden. Bisher war eine solche Analyse nur möglich, wenn bereits Daten über den Fahrer 21 in einem Profil hinterlegt waren. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch ohne gespeicherte Daten über den Fahrer 21 eine Adaption von Manöverdaten und Manöveransagen erfolgen. Dies führt zu einem höheren Fahrkomfort und geringeren Störungen während der Fahrt, weil die Navigation intelligent auf die Fahrerdaten reagieren kann.
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5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, gemäß welchem durch Steuern des Mehrkanallautsprechersystems 16 des Fahrzeugs 1 mittels des Ausgabemoduls 13 des Audiomanagementsystems 12 einzelne Lautsprecher 16.1 bis 16.4 des Mehrkanallautsprechersystems 16 gezielt angesteuert werden und auf diese Weise eine gerichtete Audioausgabe der Manöveransage erfolgt. Die gerichtete Audioausgabe kann beispielsweise vorteilhaft zum Einsatz kommen, wenn der Fahrer an einem Autobahnkreuz mehrere Spurwechsel durchführen kann beziehungsweise muss. Mittels der gerichteten Audioausgabe (z. B. Ansteuerung eines rechten Lautsprechers 16.1 des Fahrzeugs 1 bei einem durchzuführenden Spurwechsel nach rechts) kann dem Fahrer 21 eine bessere Orientierung gegeben werden. Durch eine zusätzlich mögliche Überwachung der Fahrbelastung (wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben) kann dabei ein geeigneter Zeitpunkt gewählt werden, um die gerichtete Audioausgabe durchzuführen.
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Weiterhin ist es möglich, das Umfeldmodell in das Verfahren einzubeziehen, sodass zusammen mit dem Umfeldmodell die akustische Ausgabe genau dann erfolgen kann, wenn z. B. eine benachbarte Spur, auf welche gewechselt werden soll, gerade frei ist und der Fahrer 21 nicht auf Verkehrsschilder sondern den benachbarten Verkehr achten kann. Ein anderer möglicher Anwendungsfall für die gerichtete Ausgabe sind markante Punkte in den Kartendaten, auf welche das Navigationssystem zurückgreift, sogenannte „Points-of-interest“ (POI)). In diesem Fall können auditive Hinweise auf die POI gerichtet ausgegeben werden und mit Hilfe des Ausgabemoduls zusätzliche Signale (z. B. bekannte Werbe-Jingles zugehöriger Restaurants oder die Ausgabe des aktuellen Tankfüllungstands bei Tankstellen) hinzugefügt werden, welche den POI identifizieren oder für den Fahrer zusätzliche Informationen bieten. Alternativ zu der gerichteten Ausgabe ist es weiterhin möglich, eine auditive Distanzunterstützung für den Fahrer 21 auszugeben.
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Das Verfahren startet mit den Schritten 100 bis 500 wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Wird in Schritt 500 ermittelt, dass die Arbeitsbelastung des Fahrers hoch ist h, wird in einem weiteren Schritt 602 ein Zeitrahmen berechnet, innerhalb welchem eine akustische Ausgabe in Form einer Manöveransage zu einem nächsten Manöverpunkt auszugeben ist. Dies erfolgt mittels des Navigationssystems 3 in Abhängigkeit von der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 sowie dem bestimmten Zustand und der bestimmten Absicht des Fahrers 21.
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Ergibt die Berechnung des Zeitrahmens 602, dass nur noch wenig oder gar keine Zeit mehr bis zur Durchführung eines anstehenden Manövers verbleibt, so erfolgt gemäß der Alternative 802 keine Ausgabe. Ergibt die Berechnung des Zeitrahmens 602, dass ein Zeitfenster zur Verfügung steht, so wartet das System 2 gemäß der Alternative 702 innerhalb des ermittelten Zeitfensters eine Zeit lang, wobei erneut die Intention des Fahrers 21 wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben ermittelt und das Verfahren ab Schritt 300 erneut durchlaufen wird.
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Wird in Schritt 500 auf eine niedrige Arbeitsbelastung n oder eine erhöhte Arbeitsbelastung m des Fahrers 21 geschlossen, so kann gemäß der Alternative 902 eine gerichtete Audioausgabe der Manöveransage erfolgen. Die gerichtete Audioausgabe wird mittels das Adaptionsmoduls 5 generiert, wobei die Manöveransage anhand dem bestimmten Fahrerzustand, der bestimmten Fahrerabsicht und dem Umfeldmodell derart angepasst wird, dass ein bestimmter Lautsprecher, beispielsweise ein vorderer rechter Lautsprecher 16.1 des Mehrkanallautsprechersystems 16, gezielt zur Ausgabe der angepassten Manöveransage angesteuert wird. Gemäß der Alternative 1002 kann auch eine auditive Distanzunterstützung erfolgen.
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6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, gemäß welchem ein Anpassen der Manöveransage mittels des Navigationssystems 3 derart erfolgt, dass sich bis zum Erreichen eines nächsten Manöverpunkts ändernde Parameter, insbesondere die noch verbleibende Distanz und Zeit bis zum Erreichen des nächsten Manöverpunkts, akustisch ausgegeben werden. Grundlage für das Verfahren ist, dass zunächst in einem ersten Schritt 100 ein System 1 nach 2 in einem Fahrzeug 1 nach 1 bereitgestellt wird. Das System 2 wird in einem zweiten Schritt 203 in einem Navigationsmodus betrieben, wobei Navigationsinformationen innerhalb des Navigationssystems 3 vorliegen. Die Navigationsinformationen beinhalten insbesondere eine Abfolge von Manövern zur Erreichung eines durch den Fahrer gewählten Ziels auf einer durch das Navigationssystem 3 berechneten Route, wobei jeweils auch eine Information bezüglich einer Distanz zu einem nächsten Manöver vorliegt. Den einzelnen Manövern ist jeweils eine Manöveransage zugeordnet, welche den Fahrer akustisch zur Durchführung des jeweiligen Manövers anweisen kann.
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In einem dritten Schritt 303 erfolgt eine Bewertung der Komplexität einer momentanen Fahrsituation mittels des Umfeldmodell-Moduls 6, welches dabei u.a. auf die Navigationsdaten 7 und auf Daten der Datenquellen 17 bis 19 zurückgreift, wobei die Komplexität der Fahrsituation in die Kategorien „einfach“ und „komplex“ eingestuft wird.
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Wird die Komplexität in Schritt 303 in die Kategorie „einfach“ eingestuft, so erfolgt gemäß der Alternative 403 eine Audioausgabe der Manöveransage mittels des Ausgabemoduls 13 über das Mehrkanallautsprechersystem 16. Es folgt in einem weiteren Schritt 503 eine Durchführung einer Kopf- und Blickdatenanalyse des Fahrers 21 des Fahrzeugs 1 mittels der Kamera 20 des Systems 2 und eine Bestimmung eines Zustand und einer Absicht Fahrers 21 basierend auf der durchgeführten Kopf- und Blickdatenanalyse mittels geeigneter Klassifikationsverfahren innerhalb des Intentionsvorhersagemoduls 10. Anschließend beurteilt das System 2, ob der bestimmte Fahrerzustand und die bestimmte Fahrerabsicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passen. Falls dies der Fall ist, zieht das System 2 die Schlussfolgerung, dass der Fahrer 21 die Ausgabe 403 verstanden hat und veranlasst gemäß der Alternative 603 keine weitere Ausgabe. Falls der Vergleich jedoch ergibt, dass der bestimmte Fahrerzustand und die bestimmte Fahrerabsicht nicht zu dem nächsten durchzuführenden Manöver passen, erfolgt in einem weiteren Schritt 703 die akustische Ausgabe der Manöveransage mittels des Ausgabemoduls 13 über das Mehrkanallautsprechersystem 16.
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Wird die Komplexität in Schritt 303 in die Kategorie „komplex“ eingestuft, so passt gemäß der Alternative 803 das Adaptionsmodul 5 die Manöveransage derart an und sendet entsprechende Befehle an das Audiomanagementsystem 12, dass das Sounderzeugungsmodul 14 in dem Schritt 703 eine akustische Ausgabe in Abhängigkeit der Distanz zu dem nächsten auszuführenden Manöver erzeugt, wobei die akustische Ausgabe mittels des Ausgabemoduls 13 über das Mehrkanallautsprechersystem 16 erfolgt.
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Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht, insbesondere wenn eine komplexe Fahrsituation erkannt worden ist, dass Distanzen bis zum nächsten Manöverpunkt durch ein akustisches Display dargestellt werden können, wobei sich der ausgegebene Ton und Klang mit abnehmender Distanz verändern kann. Entsprechende Daten werden dabei vom Navigationssystem 3 geliefert und führen zu einer Veränderung des Tons, beispielsweise dessen Frequenz, Klangart oder Filter. Auf diese Weise kann dem Fahrer 21 die Distanz vermittelt werden, ohne dass er auf ein optisches Display schauen muss und in der bereits komplexen Fahrsituation zusätzlich abgelenkt wird. Dies führt zu einer erhöhten Sicherheit. Weiterhin kann durch das Fahreranalysesystem 8 die Information übermittelt werden, ob der Fahrer 21 wahrscheinlich auf die Distanzveränderung zum Manöverpunkt entsprechend reagieren wird oder nicht. Falls er dies wahrscheinlich nicht tun wird, kann beispielsweise über eine zusätzliche Distanzansage die Aufmerksamkeit für das entsprechende Manöver gesteigert werden. Dieses Ausführungsbeispiel quantifiziert somit die visuelle Aufmerksamkeit des Fahrers 21 und ermöglicht die Prüfung, ob ein Warnhinweis auch adäquat vom Fahrer 21 verstanden werden konnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE unter der Standardbezeichnung 802.11 [0024]
