DE102012219280A1 - Fahrerassistenzsystem und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Fahrerassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (1), mit einer Gestenerfassungseinrichtung (14) zum Erfassen einer Zeigegeste einer Hand und/oder eines Fingers einer Person, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, und mit einer Umgebungserfassungseinrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs befindliche Objekte (8 bis 11) bestimmt. Es ist vorgesehen, dass eine Blickerfassungseinrichtung (15), die zumindest ein Auge der Person erfasst, und durch eine Auswerteeinrichtung (13), die in Abhängigkeit von dem erfassten Auge und der Zeigegeste eines der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekte (8 bis 11) auswählt und Informationen hierzu mittels einer Anzeigeeinrichtung (19) angezeigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Gestenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Zeigegeste einer Hand- und/oder eines Fingers einer Person, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, und mit einer Umgebungserfassungseinrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs befindliche Objekte bestimmt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, insbesondere zum Betreiben des oben genannten Fahrerassistenzsystems, wobei eine Zeigegeste einer Hand und/oder eines Fingers einer Person, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, erfasst wird, und wobei außerhalb des Fahrzeugs befindliche Objekte bestimmt werden.
  • Stand der Technik
  • Fahrerassistenzsysteme sowie Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2009 046 376 A1 ein Fahrerassistenzsystem mit einem Head-Up-Display (HUD) zur Darstellung von Informationen auf einer Frontscheibe des Fahrzeugs und mit einer Eingabevorrichtung, die mindestens einen berührungslos arbeitenden Sensor aufweist, der in den Fahrzeuginnenraumbereich zur Registrierung von der Dateneingabe dienenden Hand- und/oder Fingergesten des Fahrers gerichtet ist. Außerdem ist eine Umgebungserfassungseinrichtung vorgesehen, die außerhalb des Fahrzeugs befindliche Umgebungsobjekte erfasst und symbolisch mittels des Head-Up-Displays im Sichtbereich des Fahrers darstellt. Dabei wird vorgeschlagen, dass für den Fahrer sichtbare Umgebungsobjekte derart markiert werden, dass diesen eine Funktion in Bezug auf das Fahrerassistenzsystem zukommt. Durch eine Zeigegeste kann der Fahrer beispielsweise ein Objekt, wie den Namen eines Ortes auf einem Straßenschild, auswählen, ohne dabei den Blick aus der eigentlichen Blickrichtung (Fahrtrichtung) abzuwenden. Dadurch soll die Sicherheit bei der Bedienung des Fahrerassistenzsystems erhöht werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Fahrer auf einfache Art und Weise Informationen über ein bestimmtes Objekt in seiner Umgebung erhalten kann, wobei die Genauigkeit der Objektauswahl im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich höher ausfällt. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem zeichnet sich durch eine Blickerfassungseinrichtung aus, die die Position und/oder Blickrichtung zumindest eines Auges der Person beziehungsweise des Fahrers erfasst, sowie durch eine Auswerteeinrichtung, die in Abhängigkeit von der erfassten Blickrichtung und/oder Position des Auges und der Zeigegeste eines der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekte auswählt und Informationen hierzu mittels einer Anzeigeeinrichtung anzeigt. Erfindungsgemäß findet eine Anzeige von Informationen also erst dann statt, wenn der Fahrer durch seine Geste und seinen Blick ein in der Umgebung des Fahrzeugs befindliches Objekt ausgewählt hat. Durch die Berücksichtigung von sowohl Blickrichtung und/oder Position als auch Zeigegeste ist es möglich, eine Richtungsachse zu bestimmen, welche von der Person beziehungsweise vom Fahrer auf das gewünschte Objekt gerichtet ist, sodass das Objekt im Weg der Richtungsachse liegt. Vorzugsweise wird als Zeigegeste die Position einer Fingerspitze durch die Gestenerfassungseinrichtung erfasst. Bevorzugt erzeugt die Auswerteeinrichtung anhand der Position der Fingerspitze und anhand der Position des Auges die Richtungsachse. Die Person muss somit zum Auswählen eines Objekts lediglich in seinem Blickfeld mit der Fingerspitze auf ein Objekt deuten, wodurch die Richtungsachse erzeugt und das entsprechende Objekt ausgewählt wird. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zusätzlich die Blickrichtung des Auges oder beider Augen der Person beziehungsweise des Fahrers erfasst und gegebenenfalls mit der Richtungsachse verglichen wird, um die Auswahl des Objektes zu plausibilisieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umgebungserfassungseinrichtung ein Navigationssystem ist. Die Umgebungsdaten werden daher nicht wie bisher mittels einer Videokamera oder dergleichen erfasst, sondern rein virtuell durch ein Navigationssystem des Fahrzeugs bestimmt. Anhand der aktuellen Position des Fahrzeugs im globalen Koordinatensystem des Navigationssystems wird die Position des Fahrzeugs auf einer virtuellen Karte bestimmt und auf einfache Art und Weise werden in der Umgebung des Fahrzeugs befindliche Objekte anhand der Kartendaten des Navigationssystems ermittelt. Die Objekte selbst werden somit nicht für den Fahrer extra angezeigt. Es wird lediglich seine Richtungsachse erfasst, und mit den realen Objekten anhand der virtuellen Karte des Navigationssystems verglichen, um ein Objekt, das im Interesse des Fahrers liegt, auszuwählen. Die Auswerteeinrichtung ist daher vorzugsweise mit dem Navigationssystem verbunden, um die Kartendaten zu erfassen, und um bevorzugt die zuvor bestimmte Richtungsachse an das Navigationssystem weiterzugeben, welches die Richtungsachse in die virtuelle Karte ablegt und dadurch ein auf der Richtungsachse liegendes Objekt bestimmen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gestenerfassungseinrichtung und/oder die Blickerfassungseinrichtung mindestens einen optischen Sensor, insbesondere einen Annäherungsdetektor, eine Videokamera, eine Radareinrichtung, einen Infrarotdetektor, eine Lichtschranke und/oder einen Ultraschallsensor aufweisen. Die dadurch ermöglichte berührungslose Bestimmung der Richtungsachse erleichtert das Auswählen bestimmter Umgebungsobjekte für den Fahrer erheblich.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung als Display oder als Head-Up-Display ausgebildet ist. Da die Objekte selbst dem Fahrer nicht angezeigt werden müssen, reicht grundsätzlich ein einfaches Display zur Anzeige der gewünschten Informationen zu dem ausgewählten Objekt aus. Sollen die Informationen im Sinne eines kontaktanalogen Head-Up-Displays die reale Welt überlagernd angezeigt werden, ist das Head-Up-Display von Vorteil.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung bei der Auswahl des Objektes die Fahrzeugposition, die Fahrtrichtung und/oder die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt. Durch die Berücksichtigung der genannten Größen, die beispielsweise ebenfalls dem Navigationssystem entnommen werden können, wird eine genaue Ausrichtung der Richtungsachse in der Karte des Navigationssystems gewährleistet. Bei der Auswahl wird außerdem in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugs berücksichtigt, dass nur vom Fahrer sichtbare Objekte ausgewählt werden können, sodass auf der Richtungsachse liegende Objekte nur dann ausgewählt werden, wenn sie im Sichtbereich des Fahrers liegen und beispielsweise nicht von anderen Objekten, die zwischen dem Fahrer und dem auszuwählenden Objekt liegen, verdeckt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 führt zu den oben bereits genannten Vorteilen. Es zeichnet sich dadurch aus, dass in Abhängigkeit der Position und/oder Blickrichtung mindestens eines Auges der Person und der Zeigegeste der Person eines der Objekte ausgewählt und Informationen zu dem ausgewählten Objekt aufgezeigt werden. Zeigt der Fahrer des Fahrzeugs also beispielsweise während der Fahrt auf ein Objekt in der Umgebung, so ermittelt insbesondere die zuvor genannte Auswerteeinrichtung, eine Richtungsachse, insbesondere wie zuvor beschrieben, in Abhängigkeit der Position und/oder Blickrichtung des Auges und der Zeigegeste, um ein auf der Richtungsachse liegendes Objekt als das auszuwählende Objekt zu bestimmen. Weitere Vorteile und Verfahrensschritte ergeben sich auch aus der obenstehenden Beschreibung des Fahrerassistenzsystems.
  • Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Objekte mittels eines kartenbasierten Navigationssystems bestimmt werden. Ein Anzeigen des ausgewählten Objektes selbst oder aller im Sichtbereich des Fahrers befindlichen Objekte ist nicht notwendig. Auf Basis der in den meisten Kraftfahrzeugen sowieso bereits vorhandenen Kartendaten eines Navigationssystems lassen sich die in der Umgebung liegenden Objekte auf einfache Art und Weise bestimmen. Da häufig in den Navigationssystem-Karten auch bereits Informationen zu den jeweiligen Objekten hinterlegt sind, bedarf es zu der Anzeige dieser Informationen für den Fahrer keinen großen Aufwand.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die ermittelte Richtungsachse in das Navigationssystem übertragen und das Objekt an dem Schnittpunkt der Richtungsachse mit einem in der Umgebung insbesondere sichtbaren Objekt bestimmt wird. Hierdurch lassen sich auf einfache Art und Weise die möglichen von dem Fahrer auswählbaren Objekte bestimmen. Im einfachsten Fall wird das dem Fahrer am nächsten stehende Objekt ausgewählt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Position und/oder Blickrichtung des Auges und die Zeigegeste, insbesondere die Position der Fingerspitze, in drei Raumdimensionen bestimmt wird. Es ist also vorgesehen, dass die resultierende Richtungsachse in allen drei Raumdimensionen bestimmt wird, sodass insbesondere auch ermittelt wird, auf welche Höhe die Person zeigt, um insbesondere bei hintereinander auf der Richtungsachse liegenden Objekte das Objekt auszuwählen, das der Anzeigehöhe des Fahrers entspricht. Dadurch ist es dem Fahrer beziehungsweise der Person auf einfache Art und Weise auch möglich, ein Objekt auszuwählen, das teilweise von einem davorstehenden Objekt verdeckt wird.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
  • Dazu zeigen:
  • 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht und
  • 2 ein Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs in einer schematischen Darstellung.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das sich auf einer Straße 2 in Richtung eines Pfeils 3 vorwärtsbewegt. In der näheren Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 sind mehrere Gebäude 4, 5, 6 und 7 beispielhaft dargestellt, die jeweils ein Objekt 8, 9, 10 beziehungsweise 11 darstellen.
  • Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrerassistenzsystem 12 auf, das in 2 in einer schematischen Darstellung gezeigt ist. Das Fahrerassistenzsystem 12 weist eine Auswerteeinrichtung 13 auf, die beispielsweise von einem Steuergerät gebildet wird. Die Auswerteeinrichtung 13 ist mit einer Gestenerfassungseinrichtung 14 und mit einer Blickerfassungseinrichtung 15 verbunden, wobei die Gestenerfassungseinrichtung 14 sowie die
  • Blickerfassungseinrichtung 15 auch in einer Fahrzeuginnenraumüberwachungseinrichtung zusammengefasst sein können.
  • Die Blickerfassungseinrichtung 14 und die Gestenerfassungseinrichtung 15 weisen beide jeweils einen optischen Sensor 16 beziehungsweise 17 auf, um die Position und/oder Blickrichtung zumindest eines Auges des Fahrers und eine Zeigegeste anhand einer Hand- und/oder Finger-Position oder -Bewegung zu erfassen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, das hier nicht dargestellt ist, weisen die Blickrichtungserfassungseinrichtung 14 und/oder Zeigerichtungserfassungseinrichtung 15 einen gemeinsamen Sensor 16 oder 17 auf, welcher sowohl die Position und/oder Blickrichtung des Auges als auch die Zeigegeste des Fahrers erfasst.
  • Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung 13 mit einem Navigationssystem 18 derart verbunden, um einen Datenaustausch durchführen zu können. Außerdem ist die Auswerteeinrichtung 13 mit einer Anzeigeeinrichtung 19 verbunden, die zur Anzeige von bestimmten Informationen genutzt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung 19 ist beispielsweise als Display im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 1 oder auch als Head-Up-Display ausgebildet.
  • Zeigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1, wie in 1 angedeutet, auf das Objekt 8, so erfasst der Sensor 16 die Position des zumindest einen Auges des Fahrers und der Sensor 17 die Zeigegeste. Dabei ist vorgesehen, dass beim Erfassen der Zeigegeste die Spitze eines Fingers der die Geste ausführenden Hand erfasst und ihre Position im Fahrzeuginnenraum bestimmt wird. Durch die Position des Auges und die Position der Fingerspitze wird eine Gerade bestimmt, die die Richtungsachse 20 bildet. so ist es für den Fahrer einfach möglich, ein bestimmtes Objekt auszuwählen, indem er aus seiner Sicht mit einer Fingerspitze darauf zeigt. Die Richtungsachse 20 wird dabei in Bezug auf das Kraftfahrzeug 1 bestimmt, wobei die Position des Kraftfahrzeugs 1, die aktuelle Fahrgeschwindigkeit sowie die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ebenfalls ermittelt werden. Die resultierende Richtungsachse 20 wird von der Auswerteeinrichtung 13 an das Navigationssystem 18 übergeben, um sie virtuell in einer Karte des Navigationssystems 18 abzulegen. Anhand der zuvor bestimmten Fahrzeugdaten, wie Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeugposition und Fahrtrichtung wird die Richtungsachse 20 in der Karte des Navigationssystems 18 positioniert.
  • Das Navigationssystem 18 ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass es zusätzlich zu Straßeninformationen auch Objektinformationen bereithält. So sind heute bereits Navigationssystem bekannt, die eine Auswahl von POIs (Points of Interests) erlauben. Diese bestimmten Objekte sind in der Regel mit weitergehenden Informationen, wie beispielsweise Telefonnummer, Name oder gegebenenfalls sogar mit Hintergrundinformationen in den Karten des Navigationssystems hinterlegt, sodass sie bei Bedarf angezeigt werden können. Erfasst nun die Auswerteeinrichtung 13, dass die Richtungsachse 20 durch das Objekt 8 führt, so wird das Objekt 8 ausgewählt und es werden zu dem Objekt bekannte Informationen durch die Anzeigeeinrichtung 19 dargestellt. Das Fahrerassistenzsystem 12 bietet somit auf Basis einer kombinierten Blickrichtungs-Zeigegeste, bezogen auf Objekte in der realen Welt, eine Auswahl von weiterführenden Informationen bezüglich dieser Objekte, ohne dass der Fahrer das Objekt zunächst manuell (berührend) mittels eines entsprechenden Eingabesystems auswählen muss. Für den Fahrer wird durch den Bezug zur realen Umwelt besonders einfach eine Auswahlmöglichkeit zur Verfügung gestellt.
  • Bevorzugt wird die Richtungsachse 20, wie zuvor erwähnt, auf Basis der Position des Auges und der Fingerspitzenposition in allen drei Raumdimensionen bestimmt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Fahrer auch auf ein Objekt zeigen kann, das hinter einem anderen Objekt liegt, aber größer als andere Objekte ausgebildet ist. Dadurch wird es dem Fahrer ermöglicht, auch ein weiter hinten liegendes Objekt auszuwählen, sofern es für ihn zum Teil noch sichtbar ist. Dazu wird die Höhe der Richtungsachse beziehungsweise der Höhenwinkel der Richtungsachse ebenfalls berücksichtigt. Vorzugsweise werden hierzu Höheninformationen des Navigationssystems mit ausgewertet.
  • Wurde ein Objekt ausgewählt und werden entsprechende Positionen angezeigt, kann beispielsweise mittels eines weiteren Sprachdialogs durch das Fahrerassistenzsystem die angezeigte Information weiter genutzt werden, beispielsweise um das Navigationssystem zu programmieren.
  • Gemäß einem weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass außer der Position auch noch die Blickrichtung des Auges oder beider Augen der Person/des Fahrers erfasst wird, um die Auswahl des Objektes zu plausibilisieren. So wird vorzugsweise die Blickrichtung als Blickachse ermittelt und ein Schnittpunkt der Blickachse mit der Richtungsachse mit der Position des ausgewählten Objektes verglichen. Weichen der Schnittpunkt und die Position des Objektes auffallend weit voneinander ab, so kann beispielsweise der Fahrer dazu aufgefordert werden, das Objekt erneut durch eine Zeigegeste auszuwählen. Da der Fahrer zum Ausführen der Zeigegeste auch den Blick auf das Objekt richten muss, wird dann automatisch auch die korrekte Position und/oder Blickrichtung des oder der Augen zum Bestimmen der Richtungsachse erfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009046376 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Fahrerassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (1), mit einer Gestenerfassungseinrichtung (14) zum Erfassen einer Zeigegeste einer Hand und/oder eines Fingers einer Person, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, und mit einer Umgebungserfassungseinrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs befindliche Objekte (8 bis 11) bestimmt, gekennzeichnet durch eine Blickerfassungseinrichtung (15), die zumindest ein Auge der Person erfasst, und durch eine Auswerteeinrichtung (13), die in Abhängigkeit von dem erfassten Auge und der Zeigegeste eines der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Objekte (8 bis 11) auswählt und Informationen hierzu mittels einer Anzeigeeinrichtung (19) anzeigt.
  2. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungserfassungseinrichtung ein Navigationssystem (18) ist.
  3. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestenerfassungseinrichtung (14) und/oder die Blickrichtungserfassungseinrichtung (15) mindestens einen optischen Sensor (16, 17), insbesondere einen Annäherungsdetektor, eine Videokamera, eine Radareinrichtung, einen Infrarotsensor, eine Lichtschranke und/oder einen Ultraschallsensor aufweisen.
  4. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (19) als Display oder als Head-Up-Display ausgebildet ist.
  5. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (13) bei der Auswahl des Objekts (8 bis 11) die Fahrtrichtung, die Fahrtgeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugposition des Fahrzeugs berücksichtigt.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems (12), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Zeigegeste einer Hand und/oder eines Fingers einer Person, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, erfasst wird, und wobei außerhalb des Fahrzeugs befindliche Objekte (8 bis 11) bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Auge der Person erfasst wird, und dass in Abhängigkeit des Auges und der Zeigegeste eines der Objekte (8 bis 11) ausgewählt und Informationen zu dem ausgewählten Objekt (8) angezeigt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekte mittels eines Navigationssystems (18) bestimmt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer erfassten Position und/oder Blickrichtung mindestens einen Auges und der Zeigegeste eine Richtungsachse (20) bestimmt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsachse (20) in das Navigationssystem (18) übertragen und das ausgewählte Objekt (8) an einem Schnittpunkt der Richtungsachse (20) mit einem in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen, insbesondere sichtbaren Objekts (8 bis 11) bestimmt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder Blickrichtung des Auges und die Zeigegeste in drei Raumdimensionen bestimmt wird.
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