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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Kalibrierungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kalibrierungseinrichtung.
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Bei gattungsgemäßen Verfahren zum Kalibrieren von Eye Tracking Systemen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Stand der Technik ist eine einmalige Kalibrierung des Systems auf die Augen des Nutzers erforderlich. Dazu muss der Blick des Nutzers sequentiell auf einer Reihe von Kalibrierungsbereichen oder Kalibrierungspunkten, die z. B. auf der Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs sequentiell angezeigt werden, ruhen. Während dieses Vorgangs wird das Reflektionsverhalten der Augen des Nutzers gemessen. Dieser Kalibrierungsvorgang ist jedoch für einen Benutzer sehr eintönig.
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Diese Eintönigkeit des Kalibrierungsvorgangs wird gemäß der
WO 2012/052061 A1 versucht dadurch zu umgehen, dass der Kalibrierungsvorgang nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt gestartet und durchlaufen wird, sondern erst beim Auftreten eines Ereignisses eine einzelne Kalibrierungsphase durchgeführt wird. Ein solches Ereignis kann dabei beispielsweise sein, dass ein Benutzer an einem Bildschirm ein bestimmtes Icon auswählt oder einen Knopf betätigt. Bei diesem Verfahren wird angenommen, dass der Blick des Benutzers zum Zeitpunkt der Ausführung dieser genannten Aktionen auf eine bestimmte Stelle gerichtet ist, also auf das Icon bzw. den Knopf, was dann als tatsächliche Blickrichtung angenommen wird. Führt ein Benutzer also eine solche Aktion aus, wird von einem Blickrichtungsdetektor die Blickrichtung bestimmt. Sind mehrere solcher Kalibrierungsphasen durchgeführt, so wird anhand der bestimmten Blickrichtungen und den als tatsächlich angenommenen Blickrichtungen der Blickrichtungsdetektor kalibriert.
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Ein ähnliches Vorgehen ist weiterhin in der
DE 10 2007 013 977 A1 beschrieben, wobei dort das Auslöseereignis zum Erfassen einer Blickrichtung des Benutzers durch eine Blickrichtungserfassungseinrichtung eine Betätigung der Bordausrüstung eines Fahrzeugs durch den Benutzer darstellt.
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Durch derartige Vorgehensweisen soll erreicht werden, dass ein Benutzer nicht merkt, dass gerade ein Kalibrierungsvorgang läuft. Nachteilig bei solchen Verfahren ist jedoch, dass die Kalibrierung dabei an bestimmte durch einen Benutzer ausgeführte Aktionen gebunden ist. Fährt ein Benutzer beispielsweise gerade in einem Kraftfahrzeug und führt dabei längere Zeit keine oder nur selten irgendwelche Bedienhandlungen, wie das Betätigen von Betätigungselementen, aus, so kann sich der Kalibrierungsvorgang sehr lange hinziehen. D. h. es kann unter Umständen sehr lange dauern bis ein Benutzer von der kalibrierten Blickrichtungserfassungseinrichtung profitieren kann, was wiederum den Komfort für den Benutzer stark mindert, insbesondere in Fahrzeugen, in welchen die Funktionsfähigkeit vieler Systeme und Einrichtungen von der Blickrichtungserfassung abhängig sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, eine Kalibrierungseinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mittels welchen ein möglichst schnelles und für einen Benutzer komfortables Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch gelöst durch ein Verfahren zum Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, einer Kalibrierungseinrichtung und einem Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug wird ein Kalibrierungsvorgang gestartet. Zeitlich nach dem Starten des Kalibrierungsvorgangs werden automatisch zeitlich aufeinanderfolgend mehrere zumindest zum Teil räumlich voneinander verschiedene Fixierungsbereiche auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Für jeweils einen angezeigten Fixierungsbereich wird zumindest eine dem jeweiligen Fixierungsbereich zugeordnete Messung eines Reflexionsverhaltens zumindest eines Auges eines in einem vorbestimmten Erfassungsbereich befindlichen Benutzers während einer jeweiligen Dauer des Anzeigens eines jeweiligen Fixierungsbereichs auf der Anzeigeeinrichtung durchgeführt. Weiterhin wird die Blickrichtungserfassungseinrichtung zumindest anhand der durchgeführten Messungen kalibriert. Des Weiteren wird jedem Fixierungsbereich eine jeweilige Darstellung zugeordnet, wobei beim Anzeigen eines jeweiligen Fixierungsbereichs die diesem zugeordnete Darstellung innerhalb des Fixierungsbereichs dargestellt wird.
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Dadurch ist es möglich, dass ein Benutzer durch die Darstellungen beispielsweise unterhalten oder informiert werden kann, während der Kalibrierungsvorgang durchgeführt wird und dieser somit nicht mehr gelangweilt auf einfarbig leuchtende Fixierungsbereiche starren muss. Gleichzeitig wird durch das automatische zeitlich aufeinanderfolgende Anzeigen der Fixierungsbereiche, d. h. bevorzugt in einer vorbestimmten und festgelegten zeitlichen Reihenfolge und ohne, dass dies durch eine jeweilige Benutzerhandlung ausgelöst wird, ermöglicht, das Kalibrierungsverfahren möglichst schnell durchzuführen. Somit kann auf vorteilhafte Weise das Kalibrierungsverfahren für einen Benutzer unterhaltsam und abwechslungsreich gestaltet werden und gleichzeitig eine möglichst schnelle Kalibrierung erreicht werden, so dass der Benutzer sehr schnell von der kalibrierten Blickrichtungserfassungseinrichtung profitieren kann. Darüber hinaus kann durch dieses Verfahren zusätzlich zur einer für den Benutzer abwechslungsreichen und unterhaltsamen Ausgestaltung des Kalibrierungsvorgangs auch die Erfolgsquote für eine erfolgreiche Kalibrierung erhöht werden. Denn bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen zum Auslösen von Kalibrierungsphasen Bedienhandlugen und Aktionen vom Benutzer durchgeführt werden müssen, bewegt sich ein Benutzer üblicherweise beim Durchführen dieser Aktionen und verändert dadurch ggf. seinen Körperhaltung und Kopfposition, was die Wahrscheinlichkeit für Fehlmessungen oder sogar das Bewegen des Benutzers aus einem Erfassungsbereich hinaus erhöht. Dadurch, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Durchführung der Messungen keine Bedienhandlungen des Benutzers erforderlich sind, wird somit auch die Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Durchführung des Kalibrierungsvorgangs erhöht. Darüber hinaus kann diese Wahrscheinlichkeit zudem noch durch die unterhaltsame Ausgestaltung des Kalibrierungsvorgangs gesteigert werden, denn durch die Anzeige von Darstellungen in den Fixierungsbereichen kann die Aufmerksamkeit und das Interesse eines Benutzers gesteigert werden und so durch die unterhaltsame Ausgestaltung sein Blick auf den jeweiligen Fixierungsbereiche konzentriert gehalten werden. Weiterhin folgt aus der erhöhten Erfolgsquote des Kalibrierungsvorgangs wiederum, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, den Kalibrierungsvorgang aufgrund eines Fehlschlags wiederholen zu müssen, sinkt, was wiederum vorteilhafterweise zur Beschleunigung der Kalibrierung beiträgt.
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Unter einer Messung des Reflexionsverhaltens des Auges, und insbesondere auch beider Augen des Benutzers, kann dabei unter anderem auch eine Bildaufnahme, z. B. durch eine Kamera, von zumindest eines Auges oder zumindest beider Augen des Benutzers verstanden werden und/oder die Weiterverarbeitung dieser Bildaufnahme, z. B. durch eine Verarbeitungseinrichtung der Blickrichtungserfassungseinrichtung, z. B. zur Ermittelung der Blickrichtung aus der Bildaufnahme, und dergleichen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine jeweilige Darstellung auf Basis zumindest eines aus einem Speicher ausgelesenen Werts erzeugt. insbesondere kann dabei der Inhalt der jeweiligen Darstellung durch den mindestens einen ausgelesenen Wert bestimmt sein. Dies stellt vorteilhafterweise vielfältige Ausgestaltungsmöglichkeiten der jeweiligen Darstellungen auf zugleich sehr einfache Weise bereit. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Darstellungsinhalt in fest vorgegebenen Weise im Speicher abgelegt ist und/oder es kann auch ein zeitlich veränderbarer, sich aktualisierender Wert in dem Speicher abgelegt sein und fortwährend aktualisiert werden, so dass eine jeweilige Darstellung zum Zeitpunkt der Zuordnung der Darstellung zu einem Fixierungsbereich anhand eines aktuellen Werts erzeugt wird und insbesondere diesen aktuelle Wert repräsentiert. Durch diese vielzähligen Variationsmöglichkeiten der jeweiligen Darstellungen wird somit ein für den Benutzer abwechslungsreicher und unterhaltsamer Kalibrierungsvorgang ermöglicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Mehrzahl an jeweilige Darstellungen bestimmenden Datensätzen in einem Speicher abgelegt, wobei insbesondere beim Zuordnen der Darstellungen zu einem jeweiligen Fixierungsbereich anhand der jeweiligen Datensätze (D1; D2; D3) in einer vorbestimmten Reihenfolge eine jeweilige Darstellung erzeugt und die erzeugten jeweiligen Darstellungen den jeweiligen Fixierungsbereichen in ihrer zeitlichen Abfolge zugeordnet werden. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise ermöglicht, dass mehr darstellungserzeugende Datensätze in einem Speicher abgelegt werden als z. B. für einen durchschnittlichen Kalibrierungsvorgang Fixierungsbereiche angezeigt werden. Dadurch und in Kombination mit der vorbestimmten Reihenfolge kann verhindert werden, dass sich im Laufe des Kalibrierungsvorgangs Darstellungen wiederholen und der Benutzer dadurch gelangweilt wird. Vor allem, falls ein Kalibrierungsvorgang, z. B. aufgrund nur unzureichend genauer Messwerte, nicht erfolgreich sein sollte und daraufhin wiederholt werden muss, stellt dies eine besonders vorteilhafte Möglichkeit dar, einen Benutzer über einen oder mehrere Kalibrierungsvorgänge hinweg zu unterhalten und/oder zu informieren.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als zumindest eine Darstellung ein aktueller Parameterwert zumindest eines Parameters, insbesondere eines Fahrzeugparameters, dargestellt. Der aktuelle Parameterwert kann dabei beispielsweise ein aktuelles Datum und/oder eine aktuelle Uhrzeit und/oder einen aktuellen Tankfüllstand des Kraftfahrzeugs und/oder eine aktuelle Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs und/oder eine aktuelle Außentemperatur des Kraftfahrzeugs und/oder einen aktuellen Ladezustand einer Batterie des Kraftfahrzeugs und/oder einen aktuellen Kilometerstand des Kraftfahrzeugs betreffen. Dabei können auch Parameterwerte mehrerer Parameter in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge dargestellt werden oder auch Parameterwerte des selben Parameters, wie z. B. der Uhrzeit, wiederholt mit jeweils dem aktuellen Parameterwert. Darüber hinaus kann auch die Darstellung von Parameterwerten anderer oder weiterer Parameter als die oben genannten vorgesehen sein, insbesondere können dabei jede Art von Parametern, insbesondere mit veränderbaren Parameterwerten, die mittels einer entsprechenden Sensorik oder Erfassungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs erfassbar sind, angezeigt werden. Dadurch kann ein Benutzer umfangreich über das Kraftfahrzeug, seinen aktuellen Zustand und/oder seine Umgebung informiert werden, und vor allem auf besonders zeitsparende Weise, da gleichzeitig der Kalibrierungsvorgang durchgeführt wird.
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Dabei ist es besonderes vorteilhaft, wenn der zumindest eine aktuelle Parameterwert aus dem Speicher ausgelesen wird und die zumindest eine Darstellung auf Basis des ausgelesenen Parameterwerts erzeugt wird. Auf diese Weise kann ein aktueller Parameterwert als Darstellung umgesetzt werden. Insbesondere wird also beim Zuordnen einer jeweiligen Darstellung zu einem Fixierungsbereich zunächst ein aktueller Parameterwert aus dem Speicher ausgelesen, dann für diesen Parameterwert eine Darstellung erzeugt und daraufhin die erzeugte Darstellung in dem zugeordneten Fixierungsbereich angezeigt.
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Darüber hinaus können die Darstellungen auch andere Inhalte als die Repräsentation von Parameterwerten umfassen, wie beispielsweise auch unveränderliche und in einem Speicher abgelegte Inhalte. Z. B. können durch eine Reihe an Darstellungen die Eigenschaften und Vorteile des Blickrichtungserfassungssystems einem Benutzer vermittelt werden. Auch andere Inhalte bezüglich anderer Fahrzeugsysteme des Kraftfahrzeugs können als eine Reihe von Darstellungen im Speicher abgelegt sein. Darüber hinaus ist es auch denkbar, den Benutzer aus mehreren Darstellungsreihen oder Darstellungsinhalten, welche durch Darstellungsreihen repräsentiert werden sollen, selbst zu wählen. Dazu kann jedem wählbaren Inhalt ein Set an Datensätzen zugeordnet sein, wobei aus einem jeweiligen Datensatz eine jeweilige Reihe an Darstellungen erzeugt werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine jeweilige Darstellung ein Bild und/oder einen Text beinhalten. Insbesondere können dabei Bilder Text und Textabschnitte als Datensätze im Speicher abgelegt sein. Durch diese Darstellungselemente lassen sich besonders einfach jede beliebige Art von Darstellungsinhalten auf besonders eingängige und flexible Art einem Benutzer vermitteln. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, in einem jeweiligen Fixierungsbereich mehrere Darstellungen in Form von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildsequenzen, wie z. B. einer Animation und/oder eines Videos für die Dauer des Anzeigens dieses jeweiligen Fixierungsbereichs darzustellen, um einem Benutzer auf besonders eingängige und unterhaltsame Weise z. B. bestimmte Funktonalitäten der Blickrichtungserfassungseinrichtung und/oder des Kraftfahrzeugs und/oder von Bedienweisen des Kraftfahrzeugs und/oder bestimmter Kraftfahrzeugkomponenten und/oder Kraftfahrzeugsystemen zu veranschaulichen und zu vermitteln.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zum Kalibrieren der Blickrichtungserfassung weiterhin eine Qualität des Kalibrierungsvorgangs ermittelt, und falls die ermittelte Qualität ein vorbestimmtes Kriterium nicht erfüllt, werden zumindest wiederholt automatisch zeitlich aufeinanderfolgend die mehreren zumindest zum Teil räumlich voneinander verschiedenen Fixierungsbereiche auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt und für jeweils einen angezeigten Fixierungsbereich wiederholt zumindest eine dem jeweiligen Fixierungsbereich zugeordnete Messung des Reflexionsverhaltens zumindest eines Auges des in einem vorbestimmten Erfassungsbereich befindlichen Benutzers während einer jeweiligen Dauer des Anzeigens eines jeweiligen Fixierungsbereichs auf der Anzeigeeinrichtung durchgeführt. Dabei wird auch bei dem wiederholten Anzeigen der Fixierungsbereiche jedem Fixierungsbereich eine jeweilige Darstellung zugeordnet und beim Anzeigen eines jeweiligen Fixierungsbereichs die diesem zugeordnete Darstellung innerhalb des Fixierungsbereichs dargestellt. Wenn ein Kalibrierungsvorgang somit beispielsweise erfolglos ist und aufgrund mangelnder Kalibrierungsqualität erneut durchgeführt werden muss, so kann der Benutzer vorteilhafterweise auch während dieser Wiederholung unterhalten und informiert werden, was den Komfort für den Benutzer beim Kalibrieren der Blickrichtungserfassungseinrichtung, gerade wenn dieser Vorgang länger dauert, enorm steigert.
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Für die Ausgestaltung des vorbestimmten Kriteriums stehen dabei vielzählige Möglichkeiten bereit. Beispielsweise kann es sein, dass beim Durchführen der Messungen des Reflexionsverhaltens der Augen des Benutzer manche Messungen fehlschlagen und das Reflexionsverhalten nicht ermittelt werden kann bzw. nach dem Durchführen einer Messung kein Messwert vorliegt. Das vorbestimmte Kriterium kann dann beispielsweise nicht erfüllt sein, wenn die Anzahl an Fehlmessungen einen vorbestimmten absoluten oder relativen bzw. prozentualen Grenzwert überschreitet.
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Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass aus eine jeweiligen durchgeführten Messung des Reflexionsverhaltens der Augen eine Blickrichtung des Benutzers ermittelt wird. Diese ermittelte Blickrichtung kann daraufhin mit der theoretischen Blickrichtung des Benutzers, die dadurch gegeben ist, dass angenommen wird, dass der Benutzer während der Durchführung dieser Messung auf den während dieser Dauer angezeigten Fixierungsbereich der Anzeigeeinrichtung geblickt hat, verglichen werden. Anhand dieses Vergleichs kann dann die Blickrichtungserkennungseinrichtung kalibriert werden. Ist jedoch die Abweichung der ermittelten Blickrichtung von der theoretischen Blickrichtung zu groß, oder tritt diese zu große Abweichung für mehr als eine vorgegebenen Anzahl an Messungen auf, so kann auch dies als das Nicht-Erfülltsein des vorbestimmten Kriteriums dienen.
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Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass, unabhängig von der Art der Blickrichtungserfassungseinrichtung und dem dieser zugrunde liegenden Konzept zur Blickrichtungserfassung und/oder Blickrichtungsbestimmung, die Überprüfung auf das Erfüllt-Sein des vorbestimmten Kriteriums dadurch erfolgt, dass im Anschluss eines (ersten) Kalibrierungsvorgangs nach einer (erstmaligen) Kalibrierung der Blickrichtungserfassungseinrichtung zumindest ein weiterer Fixierungsbereich angezeigt wird, während der Dauer dieses Anzeigens eine weitere Messung des Reflexionsverhaltens der Augen bestimmt wird und auf Basis der Abweichung des anhand dieser Messung bestimmten Blickrichtung von der durch den Fixierungsbereich festgelegten theoretischen Blickrichtung die Qualität der Kalibrierung bestimmt wird. Ist z. B. diese Abweichung dabei größer als ein vorbestimmter Grenzwert, gilt das vorbestimmte Kriterium als nicht erfüllt. Dann kann ein neuer Kalibrierungsvorgang gestartet und durchgeführt werden.
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Weiterhin kann die Blickrichtungserfassungseinrichtung dabei auch auf einem neuronalen Netz basieren. Zum Kalibrieren dieser Blickrichtungserfassungseinrichtung kann als jeweilige Messung des Reflexionsverhaltens der Augen eine Bildaufnahme nur von den Augen des Benutzers oder von einem Teilbereich des Gesichts einschließlich der Augen des Benutzers oder vom gesamten Gesicht des Benutzers oder auch einem noch größeren Bildaufnahmebereich gemacht werden. Anhand der gemachten Aufnahmen und deren jeweilige Zuordnung zur, wie oben beschriebenen, jeweils bestimmten theoretischen Blickrichtung kann das neuronale Netz der Blickrichtungserfassungseinrichtung trainiert und dadurch kalibriert werden. Dann kann für das Anzeigen eines weiteren Fixierungsbereichs die Blickrichtung des Benutzers anhand der kalibrierten Blickrichtungserfassungseinrichtung und deren Abweichung von der theoretischen Blickrichtung bestimmt werden. Überschreitet die Abweichung einen vorbestimmten Grenzwert, so gilt das vorbestimmte Kriterium als nicht erfüllt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Schritte des Anzeigens der Fixierungsbereiche und des Durchführens der diesen Fixierungsbereichen zugeordneten Messungen so oft wiederholt werden, bis das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist. Dabei kann optional auch der Schritt des Kalibrierens der Blickrichtungserfassungseinrichtung im Zuge jeder Wiederholung dieser Schritte erneut durchgeführt werden. Je nach Wahl des vorbestimmten Kriteriums können entweder bereits vor der Durchführung der Kalibrierung bereits Rückschlüsse auf die Qualität der Kalibrierung gezogen werden, was eine anschließende Kalibrierung obsolet macht, so dass das die Fixierungsbereiche wiederholt angezeigt und die Messungen wiederholt durchgeführt werden können ohne eine jeweils vorhergehende Kalibrierung, oder, wenn die Qualität der Kalibrierung erst nach Abschluss einer Kalibrierung anhand des vorbestimmten Kriteriums festgestellt wird, so wird bevorzugt bei jeder Wiederholung der Schritte des Anzeigens und Messens auch der Schritt der Kalibrierung wiederholt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kalibrierungseinrichtung zum Kalibrieren einer Blickrichtungserfassungseinrichtung. Dabei umfasst die Kalibrierungseinrichtung die Blickrichtungserfassungseinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung, wobei die Blickrichtungserfassungseinrichtung Mittel zum Messen eines Reflexionsverhaltens zumindest eines Auges eines Benutzers aufweist. Des Weiteren ist die Kalibrierungseinrichtung dazu ausgelegt, einen Kalibrierungsvorgang zu starten, zeitlich nach dem Starten des Kalibrierungsvorgangs automatisch ein zeitlich aufeinanderfolgendes Anzeigen mehrerer zumindest zum Teil räumlich voneinander verschiedener Fixierungsbereiche durch die Anzeigeeinrichtung zu bewirken, und für jeweils einen angezeigten Fixierungsbereich zumindest eine dem jeweiligen Fixierungsbereich zugeordnete Messung eines Reflexionsverhaltens zumindest eines Auges eines in einem vorbestimmten Erfassungsbereich befindlichen Benutzers während einer jeweiligen Dauer des Anzeigens eines jeweiligen Fixierungsbereichs auf der Anzeigeeinrichtung durchzuführen. Darüber hinaus ist die Kalibrierungseinrichtung dazu ausgelegt, jedem Fixierungsbereich eine jeweilige Darstellung zuzuordnen und weiterhin dazu ausgelegt, beim Anzeigen eines jeweiligen Fixierungsbereichs die diesem zugeordnete Darstellung innerhalb des Fixierungsbereichs auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kalibrierungseinrichtung.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Ausgestaltungen, Merkmale und deren Vorteile gelten in gleicher Weise, soweit anwendbar, für die erfindungsgemäße Kalibrierungseinrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen genannten verfahrensgemäßen Merkmale ermöglichen dabei die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kalibrierungseinrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs durch weitere gegenständliche Merkmale.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kalibrierungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte zur Kalibrierung einer Blickrichtungserfassungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Kalibrierungseinrichtung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kalibrierungseinrichtung 12 weist dabei eine. Blickrichtungserfassungseinrichtung 14, eine Anzeigeeinrichtung 16, einen Speicher 17 und eine Steuereinrichtung 18 auf. Das Kraftfahrzeug 10 weist hier exemplarisch weiterhin eine Mehrzahl an Erfassungsmitteln S1, S2, S3 und S4 und/oder Sensoren auf, welche gleichzeitig auch als Teil der Kalibrierungseinrichtung 12 gesehen werden können oder zumindest mit dieser derart in Verbindung stehen, dass von den Erfassungsmitteln S1, S2, S3 und S4 und/oder Sensoren erfasste Größen der Kalibrierungseinrichtung 12 zugänglich sind. Die Blickrichtungserfassungseinrichtung 14 weist dabei Mittel zum Messen eines Reflexionsverhaltens zumindest eines Auges, insbesondere beider Augen, eines Benutzers auf. Diese Mittel können dabei beispielsweise als eine oder mehrere Lichtquellen zum Beleuchten der Augen des Benutzers, insbesondere mittels Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder auch nur im infraroten Wellenlängenbereich ausgebildet sein und/oder als eine oder mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen, wie. z. B. Kameras, zum Aufnehmen von Bildern eines vorbestimmten Erfassungsbereichs. Die Mittel können beispielsweise auch als eine Verarbeitungseinrichtung ausgebildet sein, die dazu ausgelegt ist, aus aufgenommenen Bildern das Reflexionsverhalten der Augen und daraus die Blickrichtung zu bestimmen. Weiterhin kann die Verarbeitungseinrichtung auch bestimmen, ob sich ein Benutzer bzw. zumindest dessen Augen und/oder Kopf im vorbestimmten Erfassungsbereich befindet.
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Zur Inbetriebnahme der Blickrichtungserfassungseinrichtung 14 ist eine einmalige Kalibrierung des Systems auf die Augen eines bestimmten Benutzers erforderlich. Zur Kalibrierung ist es dazu erforderlich, dass der Blick des Benutzers dabei sequenziell auf einer Reihe von Kalibrierungsbereichen ruht. Dazu werden auf der Anzeigeeinrichtung 16 nach dem Starten des Kalibrierungsvorgangs automatisch zeitlich aufeinanderfolgend Fixierungsbereiche 20 für eine vorgegebene Zeitdauer angezeigt. In dieser schematischen Darstellung sind exemplarisch fünf Fixierungsbereiche 20 der Anzeigeeinrichtung 16 eingezeichnet. Diese Darstellung ist hierbei jedoch nicht so zu verstehen, dass diese Fixierungsbereiche 20 gleichzeitig angezeigt werden, sondern so, dass für die vorgegebene Zeitdauer jeweils nur ein einziger Fixierungsbereich 20 angezeigt wird. Die zeitlich aufeinanderfolgend angezeigten Fixierungsbereiche 20 sind dabei zumindest zum Teil räumlich verschieden. Dies gilt insbesondere für jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgend angezeigte Fixierungsbereiche 20, wobei zwei nicht zeitlich aufeinanderfolgende Fixierungsbereiche 20 am selben Ort der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt werden können. Diesen Fixierungsbereichen 20 sind jeweils Darstellungen zugeordnet, insbesondere in der Weise, dass eine einem Fixierungsbereich 20 zugeordnete Darstellung innerhalb des Fixierungsbereichs 20 für die Dauer der Anzeige des Fixierungsbereichs 20 dargestellt wird. Diese Darstellungen werden dabei jeweils auf Basis zumindest eines aus dem Speicher 17 ausgelesenen Werts P1, P2, P3, ..., D1, D2, D3, ... erzeugt. Die Darstellungen können dabei Bilder, Text, Textabschnitte, Animationen, Videos und dergleichen umfassen. Diese können beispielsweise als jeweilige Datensätze D1, D2, D3, ..., im Speicher 17 abgelegt sein. Soll nun eine Darstellung in einem Fixierungsbereich 20 angezeigt werden, so wird eine Darstellung mit durch einen entsprechenden Datensatz D1, D2, D3, ... definierten Inhalt erzeugt und auf der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt. Beispielsweise können dadurch während des Kalibrierungsvorgangs dem Benutzer die Vorteile des Blickrichtungserfassungseinrichtung 14, insbesondere des Eye Tracking Systems in kleinen zeitlich aufeinanderfolgenden Bild- und Textabschnitten vermittelt werden. Auch andere Inhalte können dabei als Datensätze vorliegen und einem Benutzer durch eine entsprechende Reihe an Darstellungen vermittelt werden, wodurch der Benutzer somit während des Kalibrierungsvorgangs informiert und unterhalten werden kann.
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Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, als Darstellung einen Parameterwert P1, P2, P3, ... zu repräsentieren. Dazu können mehrere Parameterwerte P1, P2, P3, ... für jeweilige Parameter im Speicher 17 abgelegt sein. Parameter können dabei beispielsweise das Datum, die Uhrzeit, der Tankfüllstand des Kraftfahrzeugs 10, die Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs 10, die Außentemperatur des Kraftfahrzeugs 10, der Ladezustand einer Batterie des Kraftfahrzeugs 10 und/oder der Kilometerstand des Kraftfahrzeugs 10, der Ölstand des Kraftfahrzeugs 10, usw. sein, wobei die Parameterwerte P1, P2, P3, ... die aktuellen Werte dieser genannte Parameter sind. Diese Parameterwerte P1, P2, P3, ... können dabei beispielsweise durch jeweilige Erfassungseinrichtungen erfasst werden, insbesondere fortlaufend kontinuierlich oder periodisch. Sobald ein neuer aktueller Parameterwert P1, P2, P3, ... durch ein Erfassungseinrichtung ermittelt wurde, kann dieser aktuelle Parameterwert im Speicher 17 abgelegt werden, und beispielsweise einen älteren dort abgespeicherten Parameterwert P1, P2, P3, ... des selben Parameters ersetzen, so dass im Speicher 17 immer die aktuellsten Parameterwerte P1, P2, P3, ... der entsprechenden Parameter vorliegen.
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Die Steuereinrichtung soll hierbei dazu dienen, die einzelnen Abläufe des Kalibrierungsverfahrens zu koordinieren und zu steuern, also beispielsweise das Starten des Kalibrierungsvorgangs, das Abspeichern von durch die Erfassungseinrichtungen erfassten Parameterwerten, das Auslesen von Werten aus dem Speicher, das Erzeugen der Darstellungen anhand der ausgelesenen Werte, das Anzeigen der Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung in den Fixierungsbereichen, die Durchführung der Messungen, die Kalibrierung der Blickrichtungserfassungseinrichtung anhand der Messwerte und die Überprüfung auf das vorbestimmte Qualitätskriterium zu bewirken und eine Wiederholung des Kalibrierungsvorgangs zu veranlassen gemäß dem Nicht-Erfülltsein des vorbestimmten Kriteriums, usw., und insbesondere diese Vorgänge in ihrer vorbestimmten zeitlichen Abfolge zu bewirken. Hierbei ist in 1 exemplarisch eine zentrale Steuereinrichtung dargestellt, aber es kann auch vorgesehen sein, dass zur Durchführung der obengenannten Aufgaben auch mehrere Steuereinrichtungen vorgesehen sind und/oder jede Komponenten wie die Blickrichtungserfassungseinrichtung, Anzeigeeinrichtung, usw. ihre eigenen Steuereinrichtungen aufweisen, die interagieren können.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte zur Kalibrierung einer Blickrichtungserfassungseinrichtung 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei wird in Schritt S10 der Kalibrierungsvorgang gestartet. Das Starten kann dabei durch eine Bedienhandlung eines Benutzers erfolgen, wie beispielsweise das Betätigen einer Betätigungseinrichtung zum Starten des Kalibrierungsvorgangs. Daraufhin wird automatisch in einer vordefinierten zeitlichen Reihenfolge das Anzeigen von Fixierungsbereichen 20a, 20b, 20c auf der Anzeigeeinrichtung 16 bewirkt, wobei innerhalb eines jeweiligen Fixierungsbereichs 20a, 20b, 20c eine diesem Fixierungsbereich 20a, 20b, 20c zugeordnete Darstellung dargestellt wird. Dabei wird der jeweilige Fixierungsbereich 20a, 20b, 20c und auch darin dargestellte Darstellungen nur in einem räumlich begrenzten Teilbereich der Anzeigeeinrichtung 16 dargestellt.
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Zum Anzeigen eines ersten Fixierungsbereichs 20a wird dabei zunächst in Schritt S12a zumindest ein erster Wert aus dem Speicher 17 ausgelesen. Beispielsweise kann dabei als zumindest erster Wert ein aktueller Parameterwert P1, P2, P3 und/oder ein ganzer Datensatz D1, D2, D3, der einen Darstellungsinhalt definiert, ausgelesen werden. Weiterhin wird in diesem Schritt S12a auf Basis des ausgelesenen Werts bzw. der ausgelesenen Werte eine dem ersten Fixierungsbereich 20a zugeordnete Darstellung erzeugt und in Schritt S14a auf der Anzeigeeinrichtung 16 innerhalb des Fixierungsbereichs 20a für eine erste vorgegebenen Zeitdauer angezeigt. Insbesondere können die Parameterwerte P1, P2, P3, ... dabei z. B. als Zahlenwerte und/oder auch in graphischer oder symbolhafter Darstellung ausgegeben werden und Datensätze D1, D2, D3 ebenfalls in graphischer Form, z. B. als Bild und/oder Text und/oder Textabschnitt und/oder Video, usw.
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Während dieser ersten vorgegebenen Zeitdauer wird in Schritt 16a eine Messung des Reflexionsverhaltens der Augen des Benutzers durchgeführt. Nach Ablauf der ersten vorgegebenen Zeitdauer wird in Schritt S12b zumindest ein zweiter Wert aus dem Speicher 17 ausgelesen und auf Basis dieses zumindest einen zweiten Werts eine zweite Darstellung erzeugt. Diese wird in Schritt S14b innerhalb des zweiten Fixierungsbereichs 20b auf der Anzeigeeinrichtung 16 für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer dargestellt. Während dieser zweiten Zeitdauer wird in Schritt S16b eine zweite Messung des Reflexionsverhalten der Augen des Benutzers durchgeführt. Auf diese Weise wird nun für eine vorgegebene Mehrzahl an Fixierungsbereichen 20 verfahren, insbesondere bis zur Anzeige eines letzten Fixierungsbereichs 20c. Auch hierfür wird in Schritt S12c mindestens ein Wert aus dem Speicher 17 ausgelesen, auf Basis dieses Werts eine Darstellung erzeugt und diese in Schritt S14 für eine vorbestimmte Zeitdauer auf der Anzeigeeinrichtung 16 innerhalb des ihr zugeordneten Fixierungsbereichs 20c angezeigt, wobei wiederum während dieser Zeitdauer in Schritt S16c eine Messung des Reflexionsverhalten der Augen durchgeführt wird. Auf Basis der durchgeführten Messungen, aus welchen sich eine Blickrichtung bestimmten lässt, sowie in Kombination mit den den jeweiligen Messungen zugeordneten Fixierungsbereichen 20a, 20b, 20c, aus welchen sich eine theoretische Blickrichtung ableiten lässt, kann nun in Schritt S18 die Blickrichtungserfassungseinrichtung 14 kalibriert werden. Optional kann in Schritt S20 überprüft werden, ob die Kalibrierung ein vorbestimmtes Qualitätskriterium erfüllt. Falls dem so ist, ist damit der Kalibrierungsvorgang in Schritt S22 beendet. Falls dem nicht so ist, was beispielsweise im Falle zu vieler zu schlechter oder ungenauer Messungen der Fall sein kann, wird der Kalibrierungsvorgang wiederholt. Insbesondere werden dazu wiederum mehrere Fixierungsbereiche 20a, 20b, 20c mit jeweils zugeordneten und innerhalb der jeweiligen Fixierungsbereich dargestellten Darstellungen angezeigt und während der jeweiligen Dauern des Anzeigens zumindest eine jeweilige Messung durchgeführt, usw. Dabei kann es vorgesehen sein, dass sich die Inhalte der im ersten Durchgang dargestellten Darstellungen im zweiten und ggf. weiteren Durchgängen nicht wiederholen, um für mehr Abwechslung für einen Benutzer zu sorgen. Beispielsweise kann dazu im Speicher 17 eine Anzahl an Datensätzen D1, D2, D3 und/oder Parameterwerten P1, P2, P3 für eine Anzahl an Parametern abgelegt sein, die um ein Vielfaches größer ist als die für einen Kalibrierungsdurchgang vorgegebene Anzahl an Fixierungsbereichen 20a, 20b, 20c.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/052061 A1 [0003]
- DE 102007013977 A1 [0004]
