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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung dynamischer Aufmerksamkeitsbereiche nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 4 näher definierten Art.
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Systeme zur Blickrichtungsverfolgung sind generell aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden auch in Fahrzeugen eingesetzt, beispielsweise um zu erkennen, ob eine fahrzeugführende Person müde oder abgelenkt ist und/oder ob eine visuelle Zuwendung seitens der fahrzeugführenden Person zur außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Umgebungsobjekten erfolgt. Um eine visuelle fahrerseitige Zuwendung zu den außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Umgebungsobjekten zu erkennen, werden sogenannte Aufmerksamkeitsbereiche definiert, auf die der Blick der fahrzeugführenden Person situationsabhängig zu richten ist. Diese Aufmerksamkeitsbereiche sind typischerweise statisch in Bezug zur einer zur Blickrichtungsverfolgung genutzten Kamera. Fährt eine fahrzeugführende Person auf einem geraden Fahrbahnabschnitt und beobachtet in Fahrtrichtung dem Fahrzeug vorausfahrende weitere Verkehrsteilnehmer, so liegt der Aufmerksamkeitsbereich zentral vor der fahrzeugführenden Person im Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
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Richtet die fahrzeugführende Person ihren Blick nicht mehr in den Aufmerksamkeitsbereich, kann dies bedeuten, dass die fahrzeugführende Person unaufmerksam ist bzw. ein Umgebungsobjekt, welches eine erhöhte Aufmerksamkeit der fahrzeugführenden Person bedarf, nicht ausreichend wahrnimmt. Es kann jedoch auch vorkommen, dass die fahrzeugführende Person, obwohl sie am Aufmerksamkeitsbereich vorbeiblickt, ausreichend aufmerksam ist. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Kurvenfahrt, bei der Teile der Kurve außerhalb eines statischen Aufmerksamkeitsbereichs liegen können. Wird eine solche vermeintliche Unachtsamkeit seitens der fahrzeugführenden Person festgestellt, können beispielsweise Warnungen ausgegeben werden, damit die fahrzeugführende Person ihre Aufmerksamkeit wieder dem Fahrgeschehen widmet, was hier allerdings unnötig ist und als störend empfunden werden kann.
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Um dieses Problem zu verhindern, sind aus dem Stand der Technik Verfahren und Vorrichtungen zur dynamischen Anpassung von mittels Blickrichtungserfassung bestimmter Aufmerksamkeitsbereiche bekannt. So offenbart die
DE 10 2017 202 194 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer visuellen Ablenkung eines Fahrers eines Fahrzeugs. Dabei werden zur Bestimmung eines Ablenkungswerts eine Aufmerksamkeitskarte und eine Aufmerksamkeitsbedarfskarte miteinander verglichen, wobei der Ablenkungswert eine visuelle Ablenkung einer fahrzeugführenden Person beschreibt. Die Aufmerksamkeitskarte und die Aufmerksamkeitsbedarfskarte entsprechen dabei einer sogenannten Heat-Map bzw. Cold-Map, die auf eine Oberfläche einer um einen Kopf der fahrzeugführenden Person gedachten Kugel projiziert werden. Die Kugel, beziehungsweise ein entsprechender Abschnitt der Kugel, entspricht dabei der Blickrichtung der fahrzeugführenden Person in die Umgebung. Die Aufmerksamkeitskarte des Fahrers wird dabei in Abhängigkeit einer Blickrichtung, Kopfhaltung und/oder einer Orientierung eines Oberkörpers der fahrzeugführenden Person erstellt. Die Aufmerksamkeitskarte entspricht dabei einer Ist-Verteilung der Aufmerksamkeit der fahrzeugführenden Person. Entsprechend symbolisiert die Aufmerksamkeitsbedarfskarte eine Soll-Verteilung der Aufmerksamkeit der fahrzeugführenden Person. Blickt die fahrzeugführende Person in einen entsprechenden Umgebungsbereich, erzeugt sie dabei „Hitze“ in einem Bereich auf der Oberfläche der Kugel, die der Blickrichtung der fahrzeugführenden Person entspricht. Die Aufmerksamkeitsbedarfskarte wird entsprechend an tatsächliche Umgebungsbedingungen angepasst. So wird „Kälte“ in den Bereichen der Kugeloberfläche erzeugt, welche eine erhöhte Aufmerksamkeit seitens der fahrzeugführenden Person erfordern. Liegen Blickrichtung der fahrzeugführenden Person und ein Ort, der einen erhöhten Aufmerksamkeitsbedarf der fahrzeugführenden Person erfordert, übereinander, so gleichen sich die „Hitze“ und die „Kälte“ aus, was gleichbedeutend damit ist, dass die fahrzeugführende Person ihre Aufmerksamkeit angemessen verteilt. Kommt es jedoch an einigen Stellen auf der Kugeloberfläche zu einer Hitze- und/oder Kälteansammlung, bedeutet dies, dass die fahrzeugführende Person ihre Aufmerksamkeit nicht in die Region wirft, zu der sie gerade benötigt wird. Zur Ausbildung der Cold-Map, also der Aufmerksamkeitsbedarfskarte, werden verschiedene Umfeldinformationen ausgewertet. Hierzu zählen ein Vergleich einer aktuellen Fahrzeugposition mit Kartenmaterial, wobei die Fahrzeugposition beispielsweise aus Navigationsinformationen gewonnen wird, ein Straßentyp, eine Fahrspuranzahl, eine Fahrspurposition, eine Fahrspurkrümmung, eine Objektinformation bezüglich zumindest eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs oder eine Kombination aus zumindest zwei der genannten Parameter. Durch kombinieren der Fahrspurposition mit der Fahrspurkrümmung wird somit also auch ein Fahrspurverlauf zur Ausbildung der Aufmerksamkeitsbedarfskarte berücksichtigt. Somit kann eine situationsabhängige Aufmerksamkeitsbedarfskarte erstellt werden.
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Wird eine Ablenkung der fahrzeugführenden Person festgestellt, kann ein Fahrerassistenzsystem die Steuerung des Fahrzeugs übernehmen. Das Fahrerassistenzsystem kann insbesondere das Fahrzeug beschleunigen, bremsen und/oder lenken. Somit lassen sich ablenkungsbedingte Unfälle vermeiden. Um auch einen rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs bei der Ausbildung der Aufmerksamkeitskarte und der Aufmerksamkeitsbedarfskarte zu berücksichtigen, werden von der fahrzeugführenden Person in einen Außen- bzw. einen Innenspiegel geworfene Blicke und/oder ein Schulterblick der fahrzeugführenden Person berücksichtigt. Das Entstehen von Kälte in der Aufmerksamkeitsbedarfskarte ist dabei gleichzusetzen mit einem Verschieben und/oder Hinzufügen weiterer aus dem Stand der Technik bekannter (statischer) Aufmerksamkeitsbereiche. Insbesondere passt sich ein Aufmerksamkeitsbereich einem Streckenverlauf bei einer Kurvenfahrt an, sodass eine False Positive Bestimmung einer Ablenkung einer fahrzeugführenden Person reduziert wird, wenn die fahrzeugführende Person in die Kurve hineinschaut. Es existieren jedoch weitere Möglichkeiten zur Erzeugung von Kälte in der Aufmerksamkeitsbedarfskarte bzw. zum Verschieben eines Aufmerksamkeitsbereichs, welche in der Druckschrift nicht genannt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung dynamischer Aufmerksamkeitsbereiche sowie ein entsprechendes Fahrzeug, welches das Verfahren einsetzt, anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestimmung dynamischer Aufmerksamkeitsbereiche mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung dynamischer Aufmerksamkeitsbereiche der eingangs genannten Art umfasst die Umfeldinformation wenigstens eine Ausrichtung des Fahrzeugs zu einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur.
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Bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf einer geraden Fahrspur liegt ein statischer Soll-Aufmerksamkeitsbereich so im Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, dass er sich mit der Fahrspur überdeckt. Kommt es jedoch zu einer Winkelabweichung zwischen einer vom Fahrzeugheck zu einer Fahrzeugfront durch das Fahrzeug verlaufenden Längsachse mit einer Mittelachse der Fahrspur, so liegt ein Teilbereich des Soll-Aufmerksamkeitsbereichs außerhalb der Fahrspur, und ein Teil der Fahrspur ist nicht vom Soll-Aufmerksamkeitsbereich abgedeckt. Indem die Ausrichtung des Fahrzeugs zur Fahrspur berücksichtigt wird, wird der Soll-Aufmerksamkeitsbereich in der Windschutzscheibe verschoben und/oder seine Größe so verändert, dass auch trotz Winkelabweichung zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Mittelachse der Fahrspur der Soll-Aufmerksamkeitsbereich vollständig die Fahrspur überdeckt. Hierdurch kann eine False Positive Rate, mit der eine Ablenkung der fahrzeugführenden Person erkannt wird, weil sie zum Beispiel in einen nicht vom Soll-Aufmerksamkeitsbereich abgedeckten Teil der Fahrspur blickt, reduziert werden. Generell ist es auch denkbar, dass wenigstens ein weiterer Soll-Aufmerksamkeitsbereich in der Windschutzscheibe hinzugefügt wird, um eine von einem Soll-Aufmerksamkeitsbereich in der Windschutzscheibe eingenommene Fläche zu vergößern.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass wenigstens ein dynamischer Soll-Aufmerksamkeitsbereich in Abhängigkeit eines Lenkwinkels bestimmt wird. So offenbart der Stand der Technik zwar ein Auslesen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, um das Fahrzeug wenigstens teilautomatisiert zu steuern, jedoch ist es ebenso möglich, wenigstens einen dynamischen Soll-Aufmerksamkeitsbereich in Abhängigkeit des Lenkwinkels besonders einfach zu verschieben und/oder seine Größe zu verändern. Wird beispielsweise erkannt, dass die fahrzeugführende Person das Fahrzeug nach rechts in eine Kurve lenkt, wird anhand einer Ausprägung des Lenkwinkels wenigstens ein dynamischer Soll-Aufmerksamkeitsbereich beispielsweise in der Windschutzscheibe entsprechend weit nach rechts verschoben.
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Bevorzugt wird zumindest einer der folgenden Aufmerksamkeitsbereiche berücksichtigt:
- - ein zumindest abschnittsweise in einem einer fahrzeugführenden Person zugeordneten Bereich einer Windschutzscheibe liegender Aufmerksamkeitsbereich;
- - ein zumindest abschnittsweise in einem Beifahrer zugeordneten Bereich der Windschutzscheibe liegender Aufmerksamkeitsbereich;
- - ein einem Innenspiegel zugeordneter Aufmerksamkeitsbereich;
- - wenigstens ein einem Außenspiegel zugeordneter Aufmerksamkeitsbereich;
- - ein einem Kombiinstrument zugeordneter Aufmerksamkeitsbereich; und/oder
- - ein einer Head-Unit zugeordneter Aufmerksamkeitsbereich.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, zusätzlich zu dem wenigstens einen dynamischen Soll-Aufmerksamkeitsbereich, welcher einer Soll-Blickrichtung der fahrzeugführenden Person außerhalb des Fahrzeugs entspricht, auch im fahrzeuginneren liegende Soll-Aufmerksamkeitsbereiche zu berücksichtigen. Außerdem kann ein zumindest abschnittsweise in einem der fahrzeugführenden Person zugeordneten Bereich der Windschutzscheibe liegender Aufmerksamkeitsbereich und/oder ein zumindest abschnittsweise in einem dem Beifahrer zugeordneten Bereich der Windschutzscheibe liegender Aufmerksamkeitsbereich auch so verschoben und/oder vergrößert werden, dass er wenigstens abschnittsweise in ein Seitenfenster des Fahrzeugs ragt. Dies ist beispielsweise bei einer sehr engen Kurve der Fall.
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Bei einem Fahrzeug mit wenigstens einem Umfeldsensor, einer Innenraumkamera und einer Recheneinheit ist erfindungsgemäß die Recheneinheit dazu eingerichtet, ein im vorigen beschriebenes Verfahren auszuführen. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Straßenfahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Generell ist auch eine Anwendung des Verfahrens bei einem Schiff, Flugzeug, einer Landmaschine oder dergleichen denkbar. Mit Hilfe wenigstens einer Innenraumkamera wird die Blickrichtung der fahrzeugführenden Person erfasst. Mit Hilfe des wenigstens einen Umfeldsensors wird eine Ausrichtung des Fahrzeugs zur Fahrbahn bestimmt. Bei dem Umfeldsensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln. Die Verschiebung bzw. Größenänderung wenigstens eines dynamischen Soll-Aufmerksamkeitsbereichs erfolgt dabei in Abhängigkeit von wenigstens einem Umfeldsensor und der wenigstens einen Innenraumkamera erzeugter Sensordaten auf der Recheneinheit.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, dessen Fahrzeuglängsachse einen Winkelversatz zu einer Mittelachse einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur aufweist; und
- 2 eine Prinzipdarstellung verschiedener Soll-Aufmerksamkeitsbereiche im Fahrzeug aus Sicht einer fahrzeugführenden Person.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 3, dessen von einem Fahrzeugheck zu einer Fahrzeugfront durch das Fahrzeug 3 verlaufende Längsachse 15 einen Winkelversatz mit einem Winkel α zu einer Mittelachse 14 einer vom Fahrzeug 3 befahrenen Fahrspur 4 aufweist. Das Fahrzeug 3 umfasst wenigstens einen Umfeldsensor 11, beispielsweise eine Kamera, wobei vom wenigstens einen Umfeldsensor 11 erzeugte Umfeldsensordaten von einer Recheneinheit 13 des Fahrzeugs 3 ausgewertet werden. Dies ermöglicht es dem Fahrzeug 3 eine Ausrichtung zur Fahrspur 4 zu ermitteln. In Abhängigkeit des Winkels α wird wenigstens ein in 2 dargestellter Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1 dynamisch verändert, um eine False Positive Rate, mit der eine Ablenkung einer fahrzeugführenden Person bzw. das Ausbleiben einer visuellen Zuwendung zu einem Umgebungsobjekt seitens der fahrzeugführenden Person festgestellt wird, reduziert wird.
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2 zeigt eine Sicht auf eine Windschutzscheibe 6 des Fahrzeugs 3 aus Sicht der fahrzeugführenden Person. Dabei weist das Fahrzeug 3 mehrere Soll-Aufmerksamkeitsbereiche 1 auf, welche einen Innenspiegel 7, zwei Außenspiegel 8, ein Kombiinstrument 9 und eine Head Unit 10 überdecken. Zudem befindet sich je ein Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1 in einem der fahrzeugführenden Person zugeordneten Bereich 5.1 der Windschutzscheibe 6 und in einem Beifahrer zugeordneten Bereich 5.2 der Windschutzscheibe 6. Durch Auswerten eines Lenkwinkels und/oder Feststellen einer Winkelabweichung zwischen der Fahrzeuglängsachse 15 und der Mittelachse 14 der Fahrspur 4 wird wenigstens ein wenigstens teilweise in einer Scheibe liegender Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1 dynamisch verändert. Hierzu wird der Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1 verschoben und/oder in seiner Größe verändert. 2 zeigt eine Verschiebung des in dem der fahrzeugführenden Person zugeordneten Bereich 5.1 der Windschutzscheibe 6 liegenden Soll-Aufmerksamkeitsbereichs 1 nach rechts. Der dynamisch veränderte Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1' wurde dabei so verschoben, dass er sich weiterhin mit einem Fahrbahnverlauf einer Rechtskurve überdeckt. Hierdurch wird sichergestellt, dass wenn die fahrzeugführende Person in die Kurve blickt, ihr Ist-Aufmerksamkeitsbereich 2 weiterhin in einem Aufmerksamkeitsbereich, und zwar im dynamisch veränderten Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1', liegt. Um die Blickrichtung der fahrzeugführenden Person zu überwachen, wird die fahrzeugführende Person mit Hilfe wenigstens einer Innenraumkamera 12 überwacht. Generell ist es dabei auch möglich, dass wenigstens ein in einer Windschutzscheibe 6 liegender Soll-Aufmerksamkeitsbereich 1 so verschoben wird, dass er wenigstens teilweise in ein nicht dargestelltes Seitenfenster des Fahrzeugs 3 hineinragt oder, dass wenigstens ein weiterer in einer Scheibe des Fahrzeugs 3 liegender Soll-Aufmerksamkeitsbereich neu hinzugefügt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017202194 A1 [0004]
