DE102017214513A1 - Method for operating an assistance system for a vehicle and assistance system - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (10) für ein Fahrzeug angegeben. Das Assistenzsystem umfasst eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Richtungskennwerts, der repräsentativ ist für eine Blickrichtung (2) eines Fahrers des Fahrzeugs, sowie zur Ermittlung eines Positionskennwerts, der repräsentativ ist für eine Kopfposition (3) des Fahrers. Bei dem Verfahren wird ein Referenzkennwert bereitgestellt, der repräsentativ ist für Koordinaten eines bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkts (4a, 4b) im dreidimensionalen Raum; wenigstens ein initialer Richtungs- und Positionskennwert ermittelt; abhängig von dem wenigstens einen initialen Positionskennwert und dem Referenzkennwert jeweils ein Kalibrierungskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für einen Vektor, der die Kopfposition (3) mit dem Punkt (4a, 4b) verbindet; abhängig von dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert ein Transformationskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für eine geometrische Transformation zwischen dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert; und abhängig von dem Transformationskennwert nachfolgend ermittelte Richtungs- und Positionskennwerte korrigiert. Weiterhin wird ein korrespondierendes Assistenzsystem (10) angegeben.A method for operating an assistance system (10) for a vehicle is specified. The assistance system comprises a sensor device for determining a direction characteristic which is representative of a viewing direction (2) of a driver of the vehicle, and for determining a position characteristic which is representative of a head position (3) of the driver. In the method, a reference characteristic value representative of coordinates of a predetermined point (4a, 4b) with respect to the vehicle in three-dimensional space is provided; at least one initial direction and position characteristic value is determined; depending on the at least one initial position characteristic value and the reference characteristic value, a respective calibration characteristic value is determined, which is representative of a vector which connects the head position (3) to the point (4a, 4b); depending on the at least one initial directional characteristic value and the respective calibration characteristic value, a transformation characteristic value is determined which is representative of a geometric transformation between the at least one initial directional parameter and the respective calibration parameter; and corrected depending on the transformation characteristic value subsequently determined direction and position characteristics. Furthermore, a corresponding assistance system (10) is specified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug sowie ein korrespondierendes Assistenzsystem, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for operating an assistance system for a vehicle and to a corresponding assistance system, computer program and computer program product.

Bei heutigen Blickerfassungsvorrichtungen (engl. „Eyetracking“) handelt es sich beispielsweise um einen Kamerasensor, der eine dreidimensionale Blickrichtung eines Benutzers ausgibt. Zusätzlich kann beispielsweise eine Kopfposition des Benutzers ausgegeben werden.For example, today's eye tracking devices ("eye tracking") are a camera sensor that outputs a three-dimensional viewing direction of a user. In addition, for example, a head position of the user can be output.

Auch bei hoher Präzision des Kamerasensors kann ein Vektor, der die Blickrichtung beschreibt, aufgrund der individuellen Augenanatomie (z.B. Lage der Fovea) nicht exakt bestimmt werden. Die Augengeometrie kann vom Kamerasensor nicht erfasst werden. Berücksichtigt man die Augengeometrie nicht, ist die Blickrichtungsmessung also ungenau.Even with high precision of the camera sensor, a vector describing the viewing direction can not be accurately determined due to the individual eye anatomy (e.g., position of the fovea). The eye geometry can not be detected by the camera sensor. If the eye geometry is not taken into account, then the line of sight measurement is inaccurate.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug sowie ein korrespondierendes Assistenzsystem zu schaffen, das nutzerübergreifend eine präzise Blickrichtungserfassung erlaubt.The object on which the invention is based is to provide a method for operating an assistance system for a vehicle as well as a corresponding assistance system, which allows user-spanning precise viewing direction detection.

Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are characterized in the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug. Das Assistenzsystem umfasst eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Richtungskennwerts, der repräsentativ ist für eine Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs, sowie zur Ermittlung eines Positionskennwerts, der repräsentativ ist für eine Kopfposition des Fahrers.According to a first aspect, the invention relates to a method for operating an assistance system for a vehicle. The assistance system comprises a sensor device for determining a direction characteristic which is representative of a line of sight of a driver of the vehicle, as well as for determining a position characteristic which is representative of a head position of the driver.

Bei dem Verfahren wird ein Referenzkennwert bereitgestellt, der repräsentativ ist für Koordinaten eines bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkts im dreidimensionalen Raum; anschließend wird wenigstens ein initialer Richtungs- und Positionskennwert ermittelt; abhängig von dem wenigstens einen initialen Positionskennwert und dem Referenzkennwert wird jeweils ein Kalibrierungskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für einen Vektor, der die Kopfposition mit dem Punkt verbindet; abhängig von dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert wird ein Transformationskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für eine geometrische Transformation zwischen dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert; schließlich werden abhängig von dem Transformationskennwert nachfolgend ermittelte Richtungs- und Positionskennwerte korrigiert.The method provides a reference characteristic that is representative of coordinates of a predetermined point of the vehicle in three-dimensional space; then at least one initial direction and position characteristic value is determined; depending on the at least one initial position characteristic value and the reference characteristic value, a respective calibration characteristic is determined, which is representative of a vector which connects the head position to the point; Depending on the at least one initial directional characteristic value and the respective calibration characteristic value, a transformation characteristic value is determined which is representative of a geometric transformation between the at least one initial directional characteristic value and the respective calibration characteristic value; Finally, depending on the transformation characteristic value, subsequently determined directional and position characteristic values are corrected.

In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine genauere Blickrichtungsmessung als dies ohne Kalibrierung bzw. Anpassung auf die individuelle Augenanatomie des entsprechenden Fahrers möglich ist. Damit können z.B. mit größerer Genauigkeit Aussagen darüber getroffen werden, welche Objekte vom Fahrer fokussiert wurden. Insbesondere kann so eine präzise Blicksteuerung im Fahrzeug gewährleistet werden.Advantageously, this allows a more accurate viewing direction measurement than is possible without calibration or adaptation to the individual eye anatomy of the corresponding driver. Thus, e.g. statements are made with greater accuracy as to which objects were focused by the driver. In particular, such a precise view control in the vehicle can be guaranteed.

Bei der Sensoreinrichtung kann es sich insbesondere um eine Kamera handeln. Der vorgegeben angeordnete Punkt ist bevorzugt in einem Sichtfeld des Fahrers im Normbetrieb des Fahrzeugs angeordnet, also in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs oder vor dem Fahrzeug.The sensor device may in particular be a camera. The predetermined point is preferably arranged in a field of vision of the driver in normal operation of the vehicle, ie in a front region of the vehicle or in front of the vehicle.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt wird der Fahrer vor Ermitteln des wenigstens einen initialen Richtungs- und Positionskennwerts vom Fahrzeug aufgefordert, den vorgegeben angeordneten Punkt zu fokussieren.In an advantageous embodiment according to the first aspect of the driver is asked before determining the at least one initial direction and position characteristic value of the vehicle to focus the predetermined arranged point.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt werden die Schritte zur Ermittlung des Transformationskennwerts genau einmal durchgeführt.In an advantageous embodiment according to the first aspect, the steps for determining the transformation characteristic value are performed exactly once.

In einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt werden die Schritte zur Ermittlung des Transformationskennwerts mehrmals durchgeführt. Insbesondere werden in diesem Zusammenhang der Richtungs- und Positionskennwert sowie der Kalibrierungskennwert wiederholt ermittelt. Beispielhaft kann dies wiederholt abhängig von demselben, bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkts erfolgen; alternativ kann auch auf verschiedene bzw. an unterschiedlichen Koordinaten angeordnete Punkte zurückgegeriffen werden. Der Transformationskennwert zur Korrektur nachfolgender Richtungs- und Positionskennwerte wird dann abhängig den einzelnen Richtungskennwerten und zugehörigen Kalibrierungskennwerten ermittelt. In vorteilhafter Weise erhöht dies die Genauigkeit der geometrischen Transformation.In an alternative, advantageous embodiment according to the first aspect, the steps for determining the transformation characteristic value are performed several times. In particular, the directional and position characteristic value as well as the calibration characteristic value are determined repeatedly in this connection. By way of example, this can be done repeatedly depending on the same point arranged with respect to the vehicle; Alternatively, points located at different or at different coordinates can be traced back. The transformation characteristic value for the correction of subsequent directional and positional characteristic values is then determined as a function of the individual directional characteristic values and associated calibration characteristic values. This advantageously increases the accuracy of the geometric transformation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt umfasst das Assistenzsystem eine Projektionsvorrichtung, die eingerichtet ist, den bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt anzustrahlen. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Assistenzsystem einen Bewegungsmechanismus sowie einen Marker, wobei der Bewegungsmechanismus eingerichtet ist, den Marker aus einer Neutralposition an den bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt und zurück zu bewegen. Bei dem Verfahren wird vor Ermitteln des wenigstens einen initialen Richtungs- und Positionskennwerts die Projektionsvorrichtung bzw. der Bewegungsmechanismus derart angesteuert, dass der vorgegeben angeordnete Punkt angestrahlt wird bzw. der Marker an den vorgegeben angeordneten Punkt bewegt wird.In a further advantageous embodiment according to the first aspect, the assistance system comprises a projection device, which is set up to irradiate the point arranged with respect to the vehicle. Alternatively or additionally, the assistance system comprises a movement mechanism and a marker, wherein the movement mechanism is set up to move the marker from a neutral position to the point arranged in relation to the vehicle and back. The method is prior to determining of the at least one initial direction and position characteristic value, the projection device or the movement mechanism is controlled in such a way that the predetermined point is illuminated or the marker is moved to the predetermined point.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug. Das Assistenzsystem umfasst eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Richtungskennwerts, der repräsentativ ist für eine Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs, sowie zur Ermittlung eines Positionskennwerts, der repräsentativ ist für eine Kopfposition des Fahrers. Weiterhin umfasst das Assistenzsystem eine Steuereinheit, die eingerichtet ist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.According to a second aspect, the invention relates to an assistance system for a vehicle. The assistance system comprises a sensor device for determining a direction characteristic which is representative of a line of sight of a driver of the vehicle, as well as for determining a position characteristic which is representative of a head position of the driver. Furthermore, the assistance system comprises a control unit which is set up to carry out the method according to the first aspect.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst das Assistenzsystem eine Projektionsvorrichtung, die eingerichtet ist, einen bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt im dreidimensionalen Raum anzustrahlen.In an advantageous embodiment according to the second aspect, the assistance system comprises a projection device that is set up to irradiate a point arranged in a predetermined manner relative to the vehicle in three-dimensional space.

In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein einfaches und präzises Kenntlichmachen des durch den Fahrer zu fokussierenden vorgegebenen Punktes. In diesem Zusammenhang wird die Erkenntnis genutzt, dass eine Genauigkeit des Kalibrierungskennwerts mit der Entfernung des zu fokussierenden Punktes steigt. Durch Projektion kann eine hohe Entfernung des vorgegeben angeordneten Punktes gewählt und somit zu einer äußerst präzisen Kalibrierung der Blickerfassungsvorrichtung beigetragen werden.Advantageously, this enables a simple and precise identification of the predetermined point to be focused by the driver. In this connection, the knowledge is used that an accuracy of the calibration characteristic increases with the distance of the point to be focused. By projection, a high distance of the predetermined arranged point can be selected and thus contribute to an extremely precise calibration of the gaze detection device.

Bei der Projektionsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Laser handeln. Die Projektionsvorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, eine ebene Fläche vor dem Fahrzeug anzustrahlen, beispielhaft die Fahrbahn.The projection device may be, for example, a laser. The projection device can in particular be designed to illuminate a flat surface in front of the vehicle, for example the roadway.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst das Assistenzsystem einen Bewegungsmechanismus sowie einen Marker, wobei der Bewegungsmechanismus eingerichtet ist, den Marker aus einer Neutralposition an den bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt und zurück in die Neutralposition zu bewegen.In a further advantageous embodiment according to the second aspect, the assistance system comprises a movement mechanism and a marker, wherein the movement mechanism is arranged to move the marker from a neutral position to the point arranged with respect to the vehicle and back to the neutral position.

In vorteilhafter Weise ermöglicht dies ein einfaches und präzises Kenntlichmachen des durch den Fahrer zu fokussierenden Punktes. Der Marker kann beispielsweise im Inneren, insbesondere aber außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein. Mit Vorteil ist der Marker im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet, beispielhaft auf der Motorhaube. Bei dem Marker handelt es sich insbesondere um ein optisch hervorstechendes Zeichen. Beispielhaft kann hierzu ein Firmenlogo des Fahrzeugherstellers in Betracht kommen, welches oftmals im Frontbereich der Motorhaube angeordnet ist. In diesem Zusammenhang wird die Erkenntnis genutzt, dass eine Genauigkeit des Kalibrierungskennwerts mit der Entfernung des zu fokussierenden Punktes steigt. Durch Einsatz des beweglichen Markers im Frontbereich des Fahrzeugs kann eine höhere Entfernung des vorgegebenen Punktes als durch bloße Anzeige auf einem Bildschirm im Fahrzeug gewählt und somit zu einer äußerst präzisen Kalibrierung der Blickerfassungsvorrichtung beigetragen werden.Advantageously, this enables a simple and precise identification of the point to be focused by the driver. The marker can be arranged, for example, inside, but especially outside of the vehicle. Advantageously, the marker is arranged in the front region of the vehicle, for example on the hood. In particular, the marker is an optically salient sign. By way of example, a company logo of the vehicle manufacturer can be considered for this purpose, which is often arranged in the front region of the engine hood. In this connection, the knowledge is used that an accuracy of the calibration characteristic increases with the distance of the point to be focused. By using the movable marker in the front area of the vehicle, a higher distance of the given point than by mere display on a screen in the vehicle can be selected and thus contribute to an extremely precise calibration of the gaze detection device.

Bei dem Bewegungsmechanismus kann es sich beispielsweise um einen Klappmechanismus handeln, welcher den Marker in das Blickfeld des Fahrers schwenkt.The movement mechanism may, for example, be a folding mechanism which pivots the marker into the driver's field of vision.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zum Betreiben eines Assistenzsystems. Das Computerprogramm ist ausgebildet, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt bei seiner Ausführung auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung durchzuführen.According to a third aspect, the invention relates to a computer program for operating an assistance system. The computer program is designed to carry out a method according to the first aspect when executed on a data processing device.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt umfassend ausführbaren Programmcode. Der Programmcode führt bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt aus.According to a fourth aspect, the invention relates to a computer program product comprising executable program code. The program code executes the method according to the first aspect when executed by a data processing device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings.

Es zeigen:

  • 1 ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem; und
  • 2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Assistenzsystems gemäß 1.
Show it:
  • 1 a vehicle with the assistance system according to the invention; and
  • 2 an exemplary flowchart of a method for operating the assistance system according to 1 ,

1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Assistenzsystem 10, welches eingerichtet ist, eine Blickrichtung des Fahrers zu detektieren und abhängig davon weitere Schritte einzuleiten. Beispielhaft kann die ermittelte Blickrichtung genutzt werden, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu überwachen und ggf. Warnungen auszusprechen. Alternativ oder zusätzlich kann die ermittelte Blickrichtung genutzt werden, um gezielt Zusatzfunktionen des Fahrzeugs zu aktivieren. 1 shows a vehicle with an assistance system 10 which is set up to detect a line of sight of the driver and to initiate further steps depending thereon. By way of example, the determined viewing direction can be used to monitor the driver's attention and, if necessary, to issue warnings. Alternatively or additionally, the determined viewing direction can be used to selectively activate additional functions of the vehicle.

Das Assistenzsystem 10 umfasst eine Sensoreinheit (nicht näher dargestellt) mit einer Kamera, die dem Fahrer zugewandt angeordnet und eingerichtet ist, eine Blickrichtung 2 und Kopfposition 3 des Fahrers zu erfassen, beispielhaft anhand der Augen- und/oder Pupillenposition. Die Sensoreinheit kann darüber hinaus eine optionale Beleuchtungseinrichtung umfassen. Die Sensoreinheit kann auch als Blickerfassungsvorrichtung (engl. „Eyetrackingsystem“, ETS) bezeichnet werden.The assistance system 10 includes a sensor unit (not shown in detail) with a camera, which is arranged and arranged facing the driver, a viewing direction 2 and head position 3 to capture the driver, for example, based on the eye and / or pupil position. The sensor unit may also include an optional lighting device. The sensor unit may also be referred to as an eye tracking system (ETS).

Das Assistenzsystem 10 umfasst des Weiteren eine Steuereinheit (nicht näher dargestellt), eine Projektionsvorrichtung 13 und/oder einen Marker 14.The assistance system 10 further comprises a control unit (not shown in detail), a projection device 13 and / or a marker 14 ,

Bei der Projektionsvorrichtung 13 handelt es sich vorliegend um einen Laser, der eingerichtet ist, einen Punkt 4a auf der Fahrbahn in einer vorgegebenen Entfernung zum Fahrzeug anzustrahlen (gestrichelt-gepunktete Linie in 1). Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug den Marker 14 aufweisen, der beispielsweise ausklapp- oder ausfahrbar auf der Motorhaube an einem Punkt 4b in vorgegebenen Abstand zum Fahrer anordenbar ist.At the projection device 13 this is a laser that is set up, a point 4a to illuminate on the road at a given distance to the vehicle (dotted-dashed line in 1 ). Alternatively or additionally, the vehicle may be the marker 14 have, for example, the foldable or extendable on the hood at one point 4b can be arranged at a predetermined distance from the driver.

Die Steuereinheit kann insbesondere einen Daten- und Programmspeicher aufweisen, in dem ein Programm zum Betreiben des Assistenzsystems 10 gespeichert ist, welches anhand des Ablaufdiagramms der 2 nachfolgend näher erläutert ist.The control unit may in particular have a data and program memory in which a program for operating the assistance system 10 which is based on the flowchart of the 2 is explained in more detail below.

Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet, in dem beispielsweise Variablen initialisiert werden. In vorliegender Ausführungsvariante wird das Programm in einem Schritt S3 fortgesetzt. In alternativen Ausführungsvarianten kann das Programm auch in einem Schritt S5 oder S7 fortgesetzt werden.The program will be in one step S1 started, in which, for example, variables are initialized. In the present embodiment, the program is in one step S3 continued. In alternative embodiments, the program may also be in one step S5 or S7 to be continued.

In dem Schritt S3 wird die Projektionsvorrichtung 13 oder ein dem Marker 14 zugeordneter Bewegungsmechanismus angesteuert, den vorgegebenen Punkt 4a bzw. 4b für den Fahrer erkenntlich hervorzuheben, also ein strahlungsemittierender Betrieb der Projektionsvorrichtung 13 aktiviert oder der Marker 14 ausgeklappt oder ausgefahren. Das Programm wird in vorliegender Ausführungsvariante in dem Schritt S5 fortgesetzt, in anderen Ausführungsvarianten kann das Programm auch in dem Schritt S7 fortgesetzt werden.In the step S3 becomes the projection device 13 or a marker 14 assigned movement mechanism driven, the predetermined point 4a respectively. 4b for the driver to emphasize, so a radiation-emitting operation of the projection device 13 activated or the marker 14 unfolded or extended. The program is in the present embodiment in the step S5 continued, in other embodiments, the program can also in the step S7 to be continued.

In dem Schritt S5 wird der Fahrer aufgefordert, den hervorgehobenen Punkt 4a, 4b zu fokussieren, beispielhaft durch entsprechendes Audiosignal und/oder visuelle Darstellung. Das Programm wird anschließend in dem Schritt S7 fortgesetzt.In the step S5 the driver is prompted for the highlighted point 4a . 4b to focus, exemplified by corresponding audio signal and / or visual representation. The program will then be in the step S7 continued.

In dem Schritt S7 werden Koordinaten des projizierten Punkts 4a bzw. des ausgeklappten oder ausgefahrenen Markers 14 am Punkt 4b als Referenzkennwert bereitgestellt. Die relative Position des Punktes 4a, 4b zum Kamerakoordinatensystem bzw. Fahrzeugkoordinatensystem ist also bekannt. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Punkt auch im Fahrzeuginneren liegen.In the step S7 become coordinates of the projected point 4a or the unfolded or extended marker 14 at the point 4b provided as a reference characteristic. The relative position of the point 4a . 4b to the camera coordinate system or vehicle coordinate system is therefore known. In other embodiments, the point may also be in the vehicle interior.

Darüber hinaus werden ein initialer Richtungskennwert Ri sowie ein initialer Positionskennwert Pi ermittelt. Der Richtungskennwert Ri ist dabei repräsentativ für die Blickrichtung 2 des Fahrers. Der Positionskennwert Pi ist repräsentativ für die Kopfposition 3 des Fahrers. Weiterhin wird in dem Schritt S7 ein Kalibrierungskennwert Ki ermittelt, welcher repräsentativ ist für einen Vektor, der die Kopfposition 3 mit dem Punkt 4a, 4b verbindet.In addition, an initial direction characteristic Ri and an initial position characteristic value P i determined. The directional characteristic Ri is representative of the viewing direction 2 the driver. The position characteristic Pi is representative of the head position 3 the driver. Furthermore, in the step S7 determines a calibration characteristic Ki which is representative of a vector representing the head position 3 with the point 4a . 4b combines.

Ein Blickstrahl des Fahrers, der den Punkt 4a, 4b fokussiert, kann durch einen dreidimensionalen Aufvektor, beispielsweise die Position eines Zyklopauges in einem Koordinatensystem, z.B. dem Fahrzeugkoordinatensystem, und einen dreidimensionalen Richtungsvektor beschrieben werden. Die Sensoreinheit kann die gemessene Blickrichtung 2 des Fahrers ebenfalls in Form eines gemessenen dreidimensionalen Aufvektors als Positionskennwert Pi und eines gemessenen dreidimensionalen Richtungsvektors als Richtungskennwert Ri bereitstellen.A ray of eye from the driver who points the point 4a . 4b focused, can be described by a three-dimensional Aufvektor, for example, the position of a Cyclops in a coordinate system, such as the vehicle coordinate system, and a three-dimensional direction vector. The sensor unit can measure the measured viewing direction 2 also provide the driver in the form of a measured three-dimensional Aufvektors as position characteristic Pi and a measured three-dimensional direction vector as a directional characteristic Ri.

Mittels der Position des Zyklopauges (gemessener Aufvektor) und der tatsächlichen Position (Koordinaten des Punkts 4a, 4b) lässt sich der Kalibrierungskennwert Ki bestimmen.By means of the position of the cyclopedo (measured up-vector) and the actual position (coordinates of the point 4a . 4b) the calibration characteristic Ki can be determined.

Das Programm wird anschließend in einem Schritt S9 fortgesetzt.The program will then be in one step S9 continued.

In dem Schritt S9 wird eine geometrische Transformation als Transformationskennwert T zwischen dem Richtungskennwert Ri, also einem gemessenen Blickvektor, und dem Kalibrierungskennwert Ki, ermittelt.In the step S9 a geometric transformation is determined as a transformation characteristic value T between the direction characteristic value Ri, that is to say a measured perspective vector, and the calibration characteristic value Ki.

Bei der Transformation handelt es sich insbesondere um eine rigide Transformation, die z.B. durch eine homogene 4 x 4 Transformationsmatrix als Transformationskennwert T beschrieben werden kann. Die Transformationsmatrix beschreibt die Transformation zwischen dem Kalibrierungskennwert Ki und dem gemessenen Blickrichtungsvektor repräsentiert durch den Richtungskennwert Ri.In particular, the transformation is a rigid transformation, e.g. can be described as a transformation characteristic value T by a homogeneous 4 × 4 transformation matrix. The transformation matrix describes the transformation between the calibration characteristic Ki and the measured line of sight vector represented by the directional characteristic Ri.

In dieser Ausführungsvariante wird der Schritt S7 zunächst solange wiederholt, bis eine vorgegebene Anzahl N an Messungen durchgeführt wurde. Im Falle, dass die vorgegebene Anzahl N an Messungen erreicht wurde, wird abhängig von den ermittelten Richtungskennwerten R1 ...RN und den ermittelten Kalibrierungskennwerten K1 ...KN eine Transformation ermittelt, die eine Abweichung zwischen den gemessenen Richtungskennwerten R1 ...RN den Kalibrierungskennwerten K1 ...KN minimiert. In anderen Ausführungsvarianten kann auch lediglich eine Messung durchgeführt werden, ohne das Programm in dem Schritt S7 zu wiederholen (N=1).In this embodiment, the step S7 initially repeated until a predetermined number N of measurements has been performed. In the case that the predetermined number N of measurements has been reached, becomes dependent on the determined directional characteristics R 1 ... R N and the determined calibration characteristics K 1 ... K N determines a transformation that is a deviation between the measured directional characteristics R 1 ... R N the calibration characteristics K 1 ... K N minimized. In other embodiments, only one measurement can be performed without the program in the step S7 to repeat (N = 1).

Der Transformationskennwert T kann anschließend für den entsprechenden Fahrer gespeichert und das Programm beendet werden. Alternativ kann das Programm anschließend auch in einem Schritt S11 fortgesetzt werden.The transformation characteristic value T can then be stored for the corresponding driver and the program can be ended. Alternatively, the program can then also in one step S11 to be continued.

In dem Schritt S11 wird der Transformationskennwert T für den entsprechenden Fahrer bereitgestellt. Ferner wird ein neuer Richtungskennwert Rneu und Positionskennwert Pneu ermittelt. Abhängig von dem Transformationskennwert T und dem neuen Richtungskennwert Rneu und Positionskennwert Pneu wird daraufhin ein korrigierter Richtungskennwert Rkorrigiert ermittelt. Der korrigierte Richtungskennwert Rkorrigiert ist insbesondere repräsentativ für eine um die unbekannte, individuelle Augengeometrie des Fahrers kompensierte Blickrichtung des Fahrers.In the step S11 the transformation characteristic value T is provided for the corresponding driver. Furthermore, a new directional characteristic is added R new and position characteristic P new determined. Depending on the transformation characteristic T and the new directional characteristic R new and position characteristic P new then becomes a corrected directional characteristic R corrected determined. The corrected directional characteristic R corrected is in particular representative of a driver's sight line compensated for the unknown, individual eye geometry of the driver.

In anderen Worten kann für alle zukünftigen Messungen, die die Sensoreinheit bereitstellt, der gemessene Richtungskennwert Ri mit dem Transformationskennwert T korrigiert werden. Im Falle einer homogenen 4 × 4 Transformationsmatrix entspräche das einer Matrix-Vektor-Multiplikation des Transformationskennwerts T mit einem homogenen Vektor, dem Richtungskennwert Ri.In other words, for all future measurements provided by the sensor unit, the measured directional characteristic R i be corrected with the transformation characteristic value T. In the case of a homogeneous 4 × 4 transformation matrix, this would correspond to a matrix-vector multiplication of the transformation characteristic value T with a homogeneous vector, the directional characteristic Ri.

Das Programm kann darauffolgend in einem Schritt S13 fortgesetzt werden, in dem abhängig von dem korrigierten Richtungskennwert Rkorrigiert ein Steuersignal zur Bedienung weiterer Funktionen des Fahrzeugs ermittelt wird. Das Programm wird im Anschluss beendet.The program can subsequently be in one step S13 be continued, depending on the corrected directional characteristic R corrected a control signal for operating further functions of the vehicle is determined. The program will be terminated afterwards.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Blickrichtungline of sight
33
Kopfpositionhead position
4a, 4b4a, 4b
vorgegebener Punktgiven point
1010
Assistenzsystemassistance system
1313
Projektionsvorrichtungprojection device
1414
Markermarker
1515
Projektionprojection
S1...S13S1 ... S13
Programmschritteprogram steps

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (10) für ein Fahrzeug, umfassend eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Richtungskennwerts, der repräsentativ ist für eine Blickrichtung (2) eines Fahrers des Fahrzeugs, sowie zur Ermittlung eines Positionskennwerts, der repräsentativ ist für eine Kopfposition (3) des Fahrers, wobei bei dem Verfahren - ein Referenzkennwert bereitgestellt wird, der repräsentativ ist für Koordinaten eines bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkts (4a, 4b) im dreidimensionalen Raum, - wenigstens ein initialer Richtungs- und Positionskennwert ermittelt wird, - abhängig von dem wenigstens einen initialen Positionskennwert und dem Referenzkennwert jeweils ein Kalibrierungskennwert ermittelt wird, der repräsentativ ist für einen Vektor, der die Kopfposition (3) mit dem Punkt (4a, 4b) verbindet, - abhängig von dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert ein Transformationskennwert ermittelt wird, der repräsentativ ist für eine geometrische Transformation zwischen dem wenigstens einen initialen Richtungskennwert und dem jeweiligen Kalibrierungskennwert, und - abhängig von dem Transformationskennwert nachfolgend ermittelte Richtungs- und Positionskennwerte korrigiert werden.A method for operating an assistance system (10) for a vehicle, comprising a sensor device for determining a direction characteristic which is representative of a viewing direction (2) of a driver of the vehicle, and for determining a position characteristic value which is representative of a head position (3) of the vehicle Driver, taking in the process providing a reference characteristic which is representative of coordinates of a point (4a, 4b) predetermined in relation to the vehicle in three-dimensional space, at least one initial directional and position characteristic value is determined, depending on the at least one initial position characteristic value and the reference characteristic value, a calibration characteristic value is respectively determined which is representative of a vector which connects the head position (3) to the point (4a, 4b), depending on the at least one initial directional characteristic value and the respective calibration characteristic value, a transformation characteristic value is determined which is representative of a geometric transformation between the at least one initial directional parameter and the respective calibration parameter, and - Depending on the transformation characteristic value, subsequently determined directional and position characteristic values are corrected. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Fahrer vor Ermitteln des wenigstens einen initialen Richtungs- und Positionskennwerts vom Fahrzeug aufgefordert wird, den vorgegeben angeordneten Punkt zu fokussieren.Method according to Claim 1 in which, before determining the at least one initial heading and position characteristic value, the driver is requested by the driver to focus the predetermined point. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Assistenzsystem eine Projektionsvorrichtung (13) umfasst, und bei dem Verfahren vor Ermitteln des wenigstens einen initialen Richtungs- und Positionskennwerts die Projektionsvorrichtung angesteuert wird, den vorgegeben angeordneten Punkt anzustrahlen.Method according to one of the preceding claims, wherein the assistance system comprises a projection device (13), and in the method before determining the at least one initial direction and position characteristic value, the projection device is driven to irradiate the predetermined point. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Assistenzsystem einen Bewegungsmechanismus sowie einen Marker umfasst, wobei der Bewegungsmechanismus eingerichtet ist, den Marker aus einer Neutralposition an den vorgegeben angeordneten Punkt und zurück zu bewegen, und bei dem Verfahren vor Ermitteln des wenigstens einen initialen Richtungs- und Positionskennwerts der Bewegungsmechanismus derart angesteuert wird, dass der Marker an den vorgegeben angeordneten Punkt bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the assistance system comprises a movement mechanism and a marker, wherein the movement mechanism is adapted to move the marker from a neutral position to the predetermined point and back, and in the method before determining the at least one initial direction and position characteristic of the movement mechanism is driven such that the marker is moved to the predetermined arranged point. Assistenzsystem (10) für ein Fahrzeug, umfassend - eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Richtungskennwerts, der repräsentativ ist für eine Blickrichtung (2) eines Fahrers des Fahrzeugs, sowie zur Ermittlung eines Positionskennwerts, der repräsentativ ist für eine Kopfposition (3) des Fahrers, und - eine Steuereinheit, die eingerichtet ist das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.An assistance system (10) for a vehicle, comprising - a sensor device for determining a direction characteristic which is representative of a viewing direction (2) of a driver of the vehicle, as well as for determining a position characteristic representative of a head position (3) of the driver, and a control unit which is set up the method according to one of Claims 1 to 4 perform. Assistenzsystem (10) nach Anspruch 5, umfassend eine Projektionsvorrichtung (13), die eingerichtet ist, einen bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt im dreidimensionalen Raum anzustrahlen.Assistance system (10) after Claim 5 comprising a projection device (13), the is set up to irradiate a point arranged in a predetermined manner relative to the vehicle in three-dimensional space. Assistenzsystem (10) nach Anspruch 5 oder 6, umfassend einen Bewegungsmechanismus sowie einen Marker (14), wobei der Bewegungsmechanismus eingerichtet ist, den Marker aus einer Neutralposition an den bezüglich des Fahrzeugs vorgegeben angeordneten Punkt und zurück zu bewegen.Assistance system (10) after Claim 5 or 6 , comprising a movement mechanism and a marker (14), wherein the movement mechanism is arranged to move the marker from a neutral position to the point arranged in relation to the vehicle and back. Computerprogramm zum Betreiben eines Assistenzsystems (10), wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei seiner Ausführung auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung durchzuführen.Computer program for operating an assistance system (10), wherein the computer program is designed, a method according to one of Claims 1 to 4 when executed on a data processing device. Computerprogrammprodukt umfassend ausführbaren Programmcode, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausführt.Computer program product comprising executable program code, wherein the program code when executed by a data processing device, the method according to one of Claims 1 to 4 performs.
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