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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
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Derzeit basieren die meisten auf dem Markt befindlichen Müdigkeitswarnsysteme für Fahrer von Kraftfahrzeugen auf der Auswertung von Quer- und Längsführungsparametern, sowie einer Lidschlusserkennung des Fahrers. Wird dabei eine Müdigkeitssituation erkannt, werden meist Symbole (Kaffeetasse) oder Kontrollmeldungen („Müdigkeit erkannt“) angezeigt. Bei einigen Systemen wird dem Fahrer zusätzlich ein Navigationsvorschlag zu nahegelegenen Rastplätzen angezeigt. Diese sind jedoch von sehr pragmatischer Qualität und besitzen wenig Aufforderungs- und/oder Ansprechcharakter.
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Ebenso sind akustische Warnsignale bekannt, die zusätzlich den Vorteil aufweisen, dass auch der Beifahrer über die Müdigkeitssituation des Fahrers informiert bzw. vor dieser gewarnt wird.
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Im Falle einer akustischen Warnung erfolgt dies durch einen einfachen Gong oder eine technische, neutrale Stimme.
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Durch eine weiter fortschreitende Technik zum Unterstützen des Fahrers bei seiner Fahraufgabe entsteht jedoch eine immer größere Gefahr, dass der Fahrer sehr weite Strecken zurücklegt und nicht die zur Beibehaltung der Aufmerksamkeit erforderlichen regelmäßigen Pausen einlegt. Ebenso können durch die Unterstützungsfunktionen Müdigkeitseffekte hervorgerufen werden (da dem Fahrer die Fahrzeugführung erleichtert wird), die dazu führen, dass der Fahrer nicht schnell genug auf plötzlich auftretende Situationen, die eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrer erfordern, reagieren kann, um eine derartige Situation sicher zu bewältigen.
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Aus der
DE 10 2017 002 582 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem zur Ermittlung von Müdigkeit eines Fahrers im Fahrbetrieb bekannt, wobei Vitaldaten des Fahrers und/oder Beifahrers erfasst werden und basierend auf den Vitaldaten der Zeitpunkt zum Veranlassen einer Warnmeldung ermittelt wird.
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Aus der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem amtl. Aktenzeichen
10 2020 100 273.4 ist eine personalisierte Übernahmeaufforderung bekannt, wobei das Verfahren ein Identifizieren des Fahrers und darauf basierend ein Ausgeben einer für den identifizierten Fahrer personalisierten Übernahmeaufforderung aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, insbesondere eine verbesserte Wahrnehmbarkeit von veranlassten Müdigkeitswarnungen im Fahrzeug zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, bei Müdigkeitserkennung des Fahrers den Fahrer und/oder Beifahrer durch eine personalisierte Müdigkeitswarnung direkt anzusprechen. Damit soll der Aufforderungs- und/oder Ansprechcharakter erhöht werden.
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Unter Berücksichtigung obiger Idee, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeitssituation eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs folgende Schritte:
- - Erfassen einer Müdigkeitssituation des Fahrers,
- - Erfassen einer insassenspezifischen Eigenschaft zumindest eines Insassen des Kraftfahrzeugs,
- - Ermitteln einer für einen Insassen des Kraftfahrzeugs personalisierten (akustisch wahrnehmbaren) Müdigkeitswarnung basierend auf der erfassten insassenspezifischen Eigenschaft zumindest eines Insassen, und
- - Ausgeben der personalisierten
- - Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeitssituation des Fahrers.
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Zur Erfassung der Müdigkeitssituation des Fahrers können verschiedene Verfahren zur Anwendung kommen. Beispielweise kann eine Müdigkeitssituation des Fahrers durch Auswertung von Längs- und/oder Querführungsparameter, der Auswertung des Lidschlusses des Fahrers und/oder sonstiger Gestik-, Mimik-, Sprachausgabe- und/oder Vitalparameter (z.B. Herzschlag) des Fahrers erfolgen.
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Bei den insassenspezifischen Eigenschaften zumindest eines Insassen kann es sich einerseits um Eigenschaften handeln, durch die ein eindeutiges Identifizieren eines Insassen möglich ist. Andererseits kann es sich auch um Eigenschaften handeln, welche einen Rückschluss auf die Fahrfähigkeit des Insassen ermöglichen.
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Die Ausgabe der ermittelten personalisierten Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeitssituation kann vorteilhafterweise in akustischer Form über eine im Fahrzeug integrierte Ausgabeeinheit (z. B. Lautsprecher) oder eine im Fahrzeug befindliche mobile Ausgabeeinheit (z. B. Mobiltelefon) erfolgen. Zusätzlich kann die Ausgabe der ermittelten Müdigkeitswarnung in visueller und/oder auditiver Form erfolgen.
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Eine personalisierte Müdigkeitswarnung kann sich dadurch von standardisierten Müdigkeitswarnungen unterscheiden bzw. kann dadurch definiert werden, dass ein Inhalt der Müdigkeitswarnung basierend auf zumindest einer Eigenschaften des Fahrers oder eines sonstigen Insassen variiert. Bei der personalisierten Müdigkeitswarnung kann es sich beispielsweise um eine definierte oder eine vom Fahrer individuell vorgegebenen (Sprach- )Ausgabe handeln. Die personalisierte Über Müdigkeitswarnung kann mit einer natürlichen Stimme ausgegeben werden. Die personalisierte Müdigkeitswarnung kann (auch) einen Namen des Fahrers oder eines Mitfahrers aufweisen. Die natürliche Stimme kann die menschliche Stimme nachahmen, d.h. den durch die Stimmlippen eines Menschen erzeugten und in den Mund-, Rachen- und Nasenhöhlen modulierten Schall. Ein Erzeugen der natürlichen Stimme kann beispielsweise eine Verkettung von zuvor aufgenommen Sprachsegmente zur personalisierten Müdigkeitswarnung aufweisen.
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Durch die Technologie der Verkettung zuvor aufgenommer Sprachsegmente zur personalisierten Müdigkeitswarnung kann eine Synthese des Sprachsignals, d.h. eine Analyse der menschlichen Sprache bezüglich der Phoneme, aber auch der Prosodie, weitgehend vermieden werden und so eine natürliche, der menschlichen Stimme im Wesentlichen ähnliche Stimme erzeugt werden.
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Weiter ist auch denkbar, dass die personalisierte Müdigkeitswarnung nach Ausgabe der standardisierten Müdigkeitswarnung nur ausgegeben wird, wenn der Fahrer innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht auf die standardisierte Müdigkeitswarnung reagiert.
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Vorteilhafterweise erfolgt beim Erfassen einer insassenspezifischen Eigenschaft zumindest eines Insassen des Kraftfahrzeugs ein Identifizieren des Fahrers des Kraftfahrzeugs. Das Identifizieren des Fahrers kann beispielsweise durch einen Vergleich von Eigenschaften des Fahrers mit in einer Datenbank hinterlegten Eigenschaften erfolgen. Die Datenbank kann im Fahrzeug selbst oder aber auch außerhalb des Fahrzeugs, z.B. in einer Cloud gespeichert sein.
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Eine Möglichkeit zur Identifikation des Fahrers kann (auch) eine Gesichtserkennung sein, wobei diese zur Eigenschaftsfeststellung eine Analyse der Ausprägung sichtbarer Merkmale im Bereich des frontalen Kopfes des Fahrers, gegeben durch geometrische Anordnung und Textureigenschaften der Oberfläche, umfassen kann.
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Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit zur Identifikation des Fahrers kann eine Fingerabdruckerkennung sein, wobei diese zur Eigenschaftsfeststellung eine Analyse einer Unterseite einer Fingerkuppe, beispielsweise über einen Sensor am Lenkrad, umfassen kann.
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Eine weitere zusätzliche oder alternative Möglichkeit zur Identifikation des Fahrers kann ein Abfragen einer auf einem Fahrzeugschlüssel gespeicherten Information, wie beispielsweise der Name des Fahrers, sein.
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Ist der Fahrer identifiziert, kann bei erfasster Müdigkeitssituation des Fahrers die Ausgabe einer für den identifizierten Fahrer personalisierten Müdigkeitswarnung erfolgen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die (für den Fahrer) auszugebende personalisierte Müdigkeitswarnung unter Berücksichtigung des Vorhandenseins eines Mitfahrers, insbesondere unter Berücksichtigung einer erfassten insassenspezifischen Eigenschaft eines Mitfahrers ermittelt werden und bei erfasster Müdigkeitssituation des Fahrers die Ausgabe der personalisierten Müdigkeitswarnung basierend auf der ermittelten mitfahrer-spezifischen Eigenschaft erfolgen. Wird beispielsweise ein Mitfahrer auf dem Beifahrersitz erkannt, könnte bei der Ausgabe ein Hinweis auf einen möglichen Fahrerwechsel ausgegeben werden.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann als insassenspezifische Eigenschaft zumindest eines Insassen des Kraftfahrzeugs eine mit der Fahrfähigkeit eines Mitfahrers korrelierende Eigenschaft ermittelt werden, aus der ein Maß für eine mögliche Fahrfähigkeit des Mitfahrers ermittelbar ist. Dies kann beispielsweise durch ein Identifizieren eines Mitfahrers (in Verbindung mit einer Auswertung, ob der identifizierte Mitfahrer eine gültige Fahrerlaubnis zum Führen dieses Kraftfahrzeugs hat) und/oder durch erfassen von insassenspezifischen Eigenschaften, die einen Rückschluss auf die aktuelle Fahrfähigkeit bzw. Müdigkeitssituation des Mitfahrers ermöglichen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann aus der zumindest einen erfassten insassenspezifischen Eigenschaft eines bzw. mehrere Insassen ermittelt werden, welcher der Insassen die größte Fahrtüchtigkeit aufweist bzw. am fahrtüchtigsten ist und basierend auf dieser Information die Müdigkeitswarnung, die bei ermittelter Müdigkeitssituation des Fahrers ausgegeben wird, ermittelt werden. Unter dem Begriff Fahrtüchtigkeit ist hier ein Maß zu verstehen, das angibt, ob bzw. wie geeignet ein Insasse (bei vorhandener Fahrerlaubnis) zum aktuellen Zeitpunkt ist, das Fahrzeug zu führen.
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Wir beispielsweise festgestellt, dass neben dem Fahrer auch keiner der anderen Insassen eine ausreichende Fahrtüchtigkeit aufweist, kann dem Fahrer - ggf. in personalisierter Form empfohlen werden, einen Rastplatz aufzusuchen. Wird jedoch festgestellt, dass ein anderer Insasse fahrtüchtig ist, kann die Müdigkeitswarnung einen Fahrerwechsel vom aktuellen Fahrer auf den fahrtüchtigen Insassen beinhalten.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Vorrichtung zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs, mit
- - einer ersten Erfassungseinheit zum Erfassen einer Müdigkeitssituation des Fahrers,
- - einer zweiten Erfassungseinheit zum Erfassen einer insassenspezifischen Eigenschaft zumindest eines Insassen des Kraftfahrzeugs,
- - einer Auswerteeinheit zum Ermitteln einer für einen Insassen des Kraftfahrzeugs personalisierte Müdigkeitswarnung basierend auf der erfassten insassenspezifischen Eigenschaft zumindest eines Insassen, und
- - einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben der ermittelten personalisierten Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeitssituation des Fahrers.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrerassistenzsystem mit der oben beschriebenen Vorrichtung.
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Mit dem oben beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung kann die individuelle Wahrnehmbarkeit der Müdigkeitswarnung erhöht werden, da bei der Müdigkeitswarnung ein Insasse personalisiert - ggf. mit Nennung (s)eines Namens und/oder mit einer natürlichen Stimme - angesprochen wird.
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Durch die Verwendung personenbezogener, individueller Hinweise (z.B. „[Name des Nutzers/Fahrers/Beifahrers“], übernehmen Sie die Fahrzeugkontrolle‟) kann durch die Nutzung der selektiven Aufmerksamkeit von Menschen für personenbezogene Inhalte eine Verkürzung der Reaktionszeiten erreicht werden. Insbesondere der eigene Name kann erwiesenermaßen zu einer substantiellen Verbesserung von Aufmerksamkeitsreaktionen bzw. Reaktionszeiten beitragen (sog. Breakthrough Phänomen).
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung in einem Kraftfahrzeug, und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung.
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Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in den Figuren gleiche Merkmale der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den dargestellten Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung lediglich um Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt. Insbesondere sind Darstellungen von Merkmalskombinationen in den Figuren und / oder der Figurenbeschreibung nicht dahingehend auszulegen, dass die Erfindung zwingend die Verwirklichung aller genannten Merkmale erfordert. Andere Ausführungsformen der Erfindung können weniger, mehr und / oder andere Merkmale enthalten. Der Schutzbereich und die Offenbarung der Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Patentansprüchen und der vollständigen Beschreibung.
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Die 1 zeigt eine Vorrichtung zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung bei erfasster Müdigkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs, mit nachfolgenden Komponenten, die einzeln angeordnet oder in beliebigen Kombinationen zusammengefasst sein können.
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Die Vorrichtung umfasst zunächst eine erste Erfassungseinheit E1 zum Erfassen einer Müdigkeitssituation des Fahrers, welche Eingangssignale s1 und s2 empfängt und basierend auf diesen Signalen s1 und s2 eine Müdigkeitssituation ableitet und entsprechend dem Ergebnis ein Signal 0 (keine Müdigkeitssituation) oder 1 (Müdigkeitssituation erfasst) aussendet. Zur Erkennung einer Müdigkeitssituation können verschiedene Signale wie z. B. das Längs- und/oder Querführungsverhalten des Fahrzeugs, der Lidschlag des Fahrers, die Mimik oder Körperhaltung des Fahrers, die Tageszeit, etc. ausgewertet werden.
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Weiter umfasst die Vorrichtung eine zweite Erfassungseinheit E2 zum Erfassen einer oder mehrerer insassenspezifischen Eigenschaften zumindest eines Insassen des Kraftfahrzeugs, insb. des Fahrers und ggf. vorhandener Mitfahrer. Bei den insassenspezifischen Eigenschaften kann es sich um Eigenschaften handeln, die einen Rückschluss auf die Identität einer Person (des Fahrers oder eines weiteren Insassen des Fahrzeugs) erlauben. Hierzu kann die zweite Erfassungseinrichtung E2 noch mit einer hier nicht dargestellten Speichereinheit verbunden sein, in der Identitätsdaten der Personen hinterlegt sind. Die zweite Erfassungseinheit E2 erhält ebenfalls das Signal s2 und mindestens ein weiteres Signal s3. Bei den Signalen s2 und s3 kann es sich beispielsweise um eine in Verbindung mit einem Fahrzeugschlüssel stehende Information, die den Schlüssel einer Person zuordnet, handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei den Signalen s2 oder s3 um (Vital-)Daten (z. B. Größe, Alter, Lidschlag) der Insassen handeln, durch deren Auswertung eine Fahrfähigkeit (alt genug zum Führen des Fahrzeugs, Vorliegen einer Fahrerlaubnis) und Fahrtüchtigkeit (nicht müde) festgestellt werden kann.
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Diese zweite Erfassungseinheit E2 sendet die erfassten und ggf. aufbereiteten Informationen über die insassenspezifischen Eigenschaften f1, f2,... fx - ebenso wie die erste Erfassungseinheit E1 ihr Ergebnis (0 oder 1) - an eine Auswerteeinheit AE.
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Die Auswerteeinheit AE ist ausgestaltet, eine für zumindest einen Insassen des Kraftfahrzeugs personalisierte akustisch wahrnehmbare Müdigkeitswarnung basierend auf der erfassten insassenspezifischen Eigenschaft f1, f2,... fx zumindest eines Insassen zu ermitteln. Beispielweise kann die Auswerteeinheit AE eine für den Fahrer derart personalisierte Müdigkeitswarnung ermitteln, so dass bei Ausgabe der Müdigkeitswarnung die Warnung den Namen des Fahrers enthält.
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An die Auswerteeinheit AE ist eine Ausgabeeinheit L angebunden, die als Lautsprecher L im Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Alternativ kann die Ausgabeeinheit die Lautsprechereinheit eines vom Insassen mitgeführten Mobilgeräts (z. B. Mobiltelefon) sein. Diese Ausgabeeinheit L ist ausgestaltet, bei erfasster Müdigkeitssituation die zuvor ermittelte personalisierte Müdigkeitswarnung auszugeben.
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Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun anhand nachfolgender Beschreibung in Verbindung mit 2 näher erläutert.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt 10, wenn die Fahraufgabe vorrangig durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs ausgeführt wird. Ist dies der Fall, wird im Schritt 20 kontinuierlich das Vorhandensein einer Müdigkeitssituation des Fahrers überwacht bzw. erfasst. Parallel zu Schritt 20 werden in Schritt 30 kontinuierlich insassenspezifische Eigenschaften des Fahrers, die Rückschlüsse zum Identifizieren des Fahrers ermöglichen, ermittelt. Basierend auf diesen Eigenschaften und ggf. weiterer vorhandener Informationen erfolgt eine Identifikation des Fahrers. Falls ein Beifahrer vorhanden ist, werden auch für den Beifahrer insassenspezifische Eigenschaften ermittelt, die ein Identifizieren des Beifahrers ermöglichen.
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Ausgehend vom Schritt 30 wird im Schritt 40 basierend auf den erfassten insassenspezifischen Eigenschaften des Fahrers (und ggf. des Beifahrers), eine (für den Fahrer) personalisierte akustisch wahrnehmbare Müdigkeitswarnung ermittelt, die zumindest eine Ausgabe des Namens des Fahrers umfasst.
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Die Ergebnisse der beiden Schritte 20 und 40 fließen kontinuierlich in den Schritt 50 ein. Wird in Schritt 50 festgestellt, dass eine Müdigkeitssituation erfasst wurde, wird die in Schritt 40 ermittelte Müdigkeitswarnung ausgegeben.
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Die Müdigkeitswarnung kann dabei z. B. folgenden Wortlaut aufweisen: „Hallo Yannick, ich habe bemerkt, dass du müde bist. Möchtest du vielleicht zum nächsten Rastplatz?“ Dies bringt insbesondere zwei Vorteile mit sich. Erstens fühlt sich der Fahrer direkt angesprochen, wodurch die Akzeptanz solcher Systeme durch die Gestaltung der Schnittstelle steigt. Zweitens kann es sein, dass Beifahrer mit an Bord sind, die durch die Sprachausgabe ebenfalls bemerken, dass die Fahrtüchtigkeit des Fahrers eingeschränkt ist und somit von sich aus einen Fahrerwechsel vorschlagen können. Eine Erweiterung stellt eine ausgegebene Müdigkeitswarnung zum Fahrerwechsel dar, wenn das System eine höhere Fahrtüchtigkeit des Beifahrers erkennt und diese aktiv bei Bedarf vorschlägt (bspw.: „Frederik ist weniger müde als du, es wäre eine gute Idee, wenn er den Rest der Strecke fährt“).
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Durch die Erfindung ergeben sich mehrere Vorteile. So steigt durch eine direkte Ansprache des Fahrers die Akzeptanz von Müdigkeitswarnsystemen in Fahrzeugen. Bei entsprechender Ausgestaltung kann der Fahrer sogar selbst einen personalisierten Text eingeben, der bei erkannter Müdigkeitssituation dieses Fahrers ausgegeben wird. Zusätzlich kann durch die Prüfung des Beifahrers dieser auch im Fall einer Übermüdung für den Fahrer einspringen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017002582 A1 [0006]
- DE 102020100273 [0007]
