Schätzung eines Fahrer-Ablenkungsgrades

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug sowie ein entsprechendes System, Verfahren und Computer-Programm.

Moderne Fahrzeuge bieten neben Bedienelementen zur primären Fahrzeugführung, wie Lenkrad, Pedalerie et cetera Bedienelemente für den Fahrer, die die Aufmerksamkeit des Fahrers vom Straßenverkehr ablenken können. Darunter fallen zum Beispiel ein Infotainment- System im Fahrzeug, Zusatzansichten in einem Kombiinstrument, wie Fahrdaten, Radioinformationen, FAS-Ansichten, Kombieinstellungen, et cetera. Durch eine Bedienung und Betrachtung dieser Elemente ist der Fahrer abgelenkt und kann sich nicht mehr komplett auf die Fahrzeugführung konzentrieren, was eine erhöhte Gefährdung für den Fahrer, die Insassen und/oder andere Verkehrsteilnehmer zur Folge hat.

Die Druckschrift US 2020 0 198645 A1 betrifft ein Fahrerablenkung-Bestimmungssystem. Das Bestimmungssystem umfasst ein integriertes Erfassungs- und Computersystem, das Trägheitssensoren, interne Sensoren und externe Sensoren umfasst. Das Erfassungssystem tastet während einer Fahrt Daten von den Sensoren ab, um Lenkaktivitätsmetriken und Fahrerverhalten zu bestimmen. Eine Lenkaktivitätsmetrik ist eine Darstellung der Lenkeingaben des Fahrers während der Fahrt. Das Fahrerverhalten ist eine Darstellung, wie abgelenkt der Fahrer während der Fahrt ist. Durch Ausführen der oben genannten Schritte kann das System eine Analyse der Ablenkung des Fahrers bereitstellen und optional die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen, um abweichendes Verhalten zu vermeiden. Nachteilig ist hierbei, dass eine genaue Bestimmung der Ablenkung des Fahrers nicht möglich ist, da nur aufmerksamkeitssenkende Daten berücksichtigt werden.

Die Druckschrift US 10 246 014 B2 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Ablenkung eines Fahrers eines Fahrzeugs, einschließlich Sensormessungen mittels eines Bordsystems des Fahrzeugs; Erzeugen einer Ausgabe, die einen abgelenkten Zustand anzeigt; Bestimmen, basierend auf der Ausgabe, dass der Fahrer des Fahrzeugs durch den abgelenkten Zustand gekennzeichnet ist; Erzeugen einer zweiten Ausgabe mittels eines zweiten Ablenkungserfassungsmoduls eines entfernten Computersystems, die anzeigt, dass der Fahrer durch den abgelenkten Zustand charakterisiert ist, basierend auf den Sensormessungen; Berechnen einer Ablenkungsbewertung an einem Bewertungsmodul des entfernten Computersystems in Reaktion auf das Erzeugen der zweiten Ausgabe und basierend auf den Sensormessungen und dem abgelenkten Zustand. Nachteilig ist hierbei, dass eine aufwendige Analyse zur Bestimmung einer Ablenkung des Fahrers durchgeführt wird, die auf einem entfernten Computersystem durchgeführt wird. Folglich wird eine stabile Datenverbindung zwischen dem entfernten Computersystem und dem Kraftfahrzeug benötigt. Das Verfahren kann daher nur bei vorhandener Datenverbindung zuverlässig durchgeführt werden. Die offenbarte Lehre ist folglich fehleranfällig, aufwendig und kostenintensiv.

Die Druckschrift US 10 752 261 B2 betrifft eine Steuervorrichtung für eine Fahrer- Ablenkungswarnung und ein Steuerverfahren für eine Fahrer-Ablenkungswarnung. Die Steuervorrichtung umfasst eine Sensorvorrichtung, die den Blick eines Fahrers erfasst, eine Einstellvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen virtuellen Bereich vor dem Fahrer in mehrere Blickbereiche zu unterteilen und einen Schwellenwert für jeden der Blickbereiche festzulegen, eine Bestimmungsvorrichtung, die einen Betrachtungsbereich, der der Blickrichtung des Fahrers entspricht, aus den Blickbereichen bestimmt und eine Steuerungsvorrichtung, die eine Steuerung der Ablenkungswarnung des Fahrers basierend auf dem für den bestimmten Betrachtungsbereich eingestellten Schwellenwert durchführt. Nachteilig ist hierbei lediglich, dass eine Blockführung des Fahrers zur Bestimmung der Ablenkung des Fahrers verwendet wird. Eine genaue und zuverlässige Bestimmung der Ablenkung des Fahrers ist nicht möglich, da nur geringe Datenmengen berücksichtigt werden.

Die Druckschrift US 6 756 903 B2 betrifft ein System und Verfahren zum Bestimmen der Wachsamkeit eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs, einschließlich Erfassen mindestens einer ersten Bewegungscharakteristik von mindestens einem ersten Teil eines Kraftfahrzeugs, Erfassen mindestens einer zweiten Bewegungscharakteristik von mindestens einem zweiten Teil des Kraftfahrzeugs, wobei mindestens eine zeitliche Beziehung zwischen der mindestens einen ersten Bewegungscharakteristik und der mindestens einen zweiten Bewegungscharakteristik verwendet wird, um vom Fahrer initiierte Bewegungen und nicht vom Fahrer initiierte Bewegungen zu erfassen und zu unterscheiden und die Wachsamkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs basierend auf mindestens einer Beziehung zwischen den vom Fahrer initiierten Bewegungen und den vom Nicht-Fahrer initiierten Bewegungen zu bestimmen. Eine genaue und zuverlässige Bestimmung der Ablenkung des Fahrers ist nicht möglich, da nur geringe Daten bezüglich eines Fahrzeugverhaltens berücksichtigt werden. Fahrerhandlungen, die keine Auswirkung auf das Fahrzeugverhalten haben, können einen Hinweis auf Ablenkung des Fahrers beinhalten. Das beschriebene Verfahren ist ungenau.

Die Druckschrift US 6 813 562 B2 betrifft einen Algorithmus zur Verwendung für ein vorausschauendes Kollisionswarnsystem, das in einem Fahrzeug verwendet wird. Das Kollisionswarnsystem umfasst ein Radargerät, das Streckendateien eines Abstands und einer Geschwindigkeit von Objekten auf dem Fahrzeugweg generiert. Das System umfasst ferner einen Kollisionswarnprozessor, der den Algorithmus ausführt, der die Streckendateien und verschiedene Eingabedaten empfängt, um zu bestimmen, ob und in welchem Ausmaß eine Warnung über eine mögliche Kollision ausgegeben werden soll. Die Eingabedaten umfassen die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs, ob die Bremsen des Fahrzeugs betätigt werden, die Empfindlichkeit für Kollisionswarnungen, Modifikatoren für die Ablenkung des Fahrers, Straßenzustandsdaten wie Wischergeschwindigkeit und Außenlufttemperatur und so weiter. Der Prozessor berechnet eine Alarmstufe basierend auf den verschiedenen Eingaben und gibt die Alarmstufe an eine Fahrerfahrzeugschnittstelle aus, um den Fahrer über die mögliche Kollision zu informieren. Nachteilig ist hierbei, dass der Fahrer nur vor einer drohenden Kollision gewarnt wird. Eine präventive Warnung des Fahrers aufgrund einer zu hohen Ablenkung wird nicht beschrieben. Mit dem System können keine anderen Folgen einer zu hohen Ablenkung eines Fahrers, wie ein Verlassen der Fahrbahn et cetera abgemildert und/oder verhindert werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit zu schaffen, einen Ablenkungsgrad eines Fahrers zu ermitteln und vorzugsweise den Fahrer komfortabel zu warnen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug, mit: einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Fahrerdaten umfassend Bediendaten und Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Fahrers während der Fahrt; einer Analyseeinheit zum Ermitteln eines variablen Ablenkungsgrades des Fahrers basierend auf den Fahrerdaten, einer Ausgangsschnittstelle zum Übermitteln eines Steuerbefehls an eine Ausgabeeinheit, der eine Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer bewirkt, wenn die Analyseeinheit einen Ablenkungsgrad ermittelt, der größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert, um den Fahrer auf einen erhöhten Ablenkungsgrad hinzuweisen, wobei die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf einem vordefinierten Verhalten des Fahrers während der Fahrt eine Zunahme und/oder Abnahme des Ablenkungsgrades zu ermitteln.

Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug, mit: einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben; und einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Hinweises an den Fahrer, wenn die Analyseeinheit einen Ablenkungsgrad ermittelt, der größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert, um den Fahrer auf einen erhöhten Ablenkungsgrad hinzuweisen.

Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise mittels einer Vorrichtung und/oder einem System wie zuvor beschrieben, umfassend die Schritte:

Empfangen von Fahrerdaten umfassend Bediendaten und Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Fahrers während der Fahrt;

Ermitteln eines Ablenkungsgrades des Fahrers basierend auf den Fahrerdaten, Übermitteln eines Steuerbefehls an eine Ausgabeeinheit, der eine Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer bewirkt, wenn ein ermittelter Ablenkungsgrad größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert, um den Fahrer auf einen erhöhten Ablenkungsgrad hinzuweisen; wobei basierend auf einem vordefinierten Verhalten des Fahrers während der Fahrt eine Zunahme und/oder Abnahme des Ablenkungsgrades ermittelt wird.

Durch eine Eingangsschnittstelle kann eine kosteneffiziente Vorrichtung geschaffen werden, die vorzugsweise mit vorhandenen, im Kraftfahrzeug verbauten Sensoren und Einheiten verwendet werden kann. Eine Eingangsschnittstelle kann dabei kabelgebunden und/oder drahtlos ausgebildet sein und vorzugsweise ein oder mehrere Kommunikationsprotokolle unterstützen. Durch eine Analyseeinheit kann eine Ablenkung des Fahrers zuverlässig erkannt werden. Dadurch, dass basierend auf einem vordefinierten Verhalten des Fahrers während der Fahrt eine Zunahme und/oder Abnahme des Ablenkungsgrades ermittelbar ist, kann ein unnötiges Warnen des Fahrers verhindert werden. Eine exaktere Feststellung der Ablenkung des Fahrers ist möglich. Dadurch kann die Anzahl von ausgegebenen Warnungen reduziert werden, sodass der Fahrer die Warnungen ernst nimmt. Einer Abstumpfung des Fahrers aufgrund zu vieler Warnungen kann entgegengewirkt werden. Die Sicherheit im Straßenverkehr wird erhöht. Eine Ausgangsschnittstelle ermöglicht eine kosteneffiziente Vorrichtung, die vorzugsweise mit vorhandenen Ausgabegeräten verwendet werden kann. ln bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bediendaten Informationen bezüglich einem Aktivieren einer Bedienvorrichtung im Bereich eines Fahrerarbeitsplatzes, insbesondere einer Bedieneinheit eines Mitteldisplays und/oder einer Mittelkonsole, einer Bedieneinheit eines Multifunktionslenkrads, einer Bedieneinheit zum Spiegelverstellen, einer Bedieneinheit zum Sitzverstellen, einer Bedieneinheit eines elektrischen Fensterhebers, einer Bedieneinheit zur Verstellung des Innenraumlichtes und/oder einer Bedieneinheit zur Verstellung des Dachfensters umfassen. Durch das Erfassen einer Aktivierung einer Bedienvorrichtung kann technisch einfach festgestellt werden, dass der Fahrer sich nicht mit einer Vorrichtung zur primären Fahrzeugführung beschäftigt und demnach der Fahrzeugführung zumindest zweitweise eine geringere Aufmerksamkeit des Fahrers zukommt. Ein Erfassen kann dabei durch einen Sensor erfolgen. Ferner kann ein durch die Bedienvorrichtung generierter Steuerbefehl durch die Eingangsschnittstelle der Vorrichtung empfangen werden. Beispielsweise wird durch eine Bedieneinheit zum Spiegelverstellen ein Signal beziehungsweise Steuerbefehl an eine Einheit zum Spiegelverstellen übermittelt. Dieser Steuerbefehl kann von der Eingangsschnittstelle empfangen werden.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bediendaten Informationen bezüglich einem Bedienen von Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung, insbesondere einer Pedalerie und/oder einer Lenkradstellung umfassen; und/oder die Sensordaten Informationen zu einem Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs, und/oder Informationen bezüglich des Fahrers, insbesondere eine Fahrerbeobachtung durch eine Kamera, umfassen. Anhand der Informationen bezüglich Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung kann zuverlässig eine Güte des Fahrzugführens ermittelt werden. Beispielsweise kann eine starke Änderung des Lenkeinschlags oder ein starkes Beschleunigen oder Verzögern des Kraftfahrzeugs auf eine aktive gewollte Steuerung des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer hinweisen und auf eine hohe Aufmerksamkeit beziehungsweise eine geringe Ablenkung des Fahrers schließen lassen. Insbesondere ist von einem Beschleunigungsverhalten eine positive Beschleunigung und eine negative Beschleunigung also ein Verzögerungsverhalten umfasst.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Datenfusion der Bediendaten und Sensordaten, einen Warnzeitpunkt zu ermitteln, wobei der Steuerbefehl eine Ausgabe des Hinweises an den Fahrer zum Warnzeitpunkt bewirkt. Durch eine Datenfusion kann eine verbesserte Bestimmung eines Warnzeitpunkts erfolgen. Insbesondere können Fehl-Warnmeldungen vermieden werden. Zudem können hierdurch technisch einfach sowohl aufmerksamkeitssteigernde als auch aufmerksamkeitssenkende Handlungen der Fahrers berücksichtigt werden.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, einer Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung des Fahrers eine, vorzugsweise gewichtete, erwartete Fahrerablenkung zuzuordnen, wobei insbesondere die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, jeder Fahrerablenkung parametrisierbar ein Aufmerksamkeitspotential zuzuordnen, um eine Auswirkung der Fahrerablenkung auf den Ablenkungsgrad des Fahrers zu bestimmen. Hierdurch kann eine Genauigkeit und Feinfühligkeit der Vorrichtung verbessert werden. Eine Aufmerksamkeit der Fahrers kann durch die Zuordnung eines parametrisierbaren Aufmerksamkeitspotentials modelliert werden. Durch eine Gewichtung der erwarteten Fahrerablenkung kann eine fahrerspezifische individuelle Abschätzung der Fahrerablenkung erfolgen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, einer Fahrerablenkung eine zeitliche Dauer zuzuordnen, die der Ablenkungsdauer des Fahrers durch und/oder in Folge der Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung entspricht. Hierdurch kann die Abschätzung der Fahrerablenkung weiter verbessert werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass eine Fahrerablenkung durch eine Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung für die komplette Ablenkungszeit berücksichtigt wird und nicht nur für den Zeitpunkt des Bedienens. Ferner kann nach der Ablenkungsdauer die geschätzte Fahrerablenkung auf einen Normalwert zurückkehren. Beispielsweise kann dabei die Zeit berücksichtigt werden, in der ein Fahrer seine Aufmerksamkeit auf ein Infotainmentsystem richtet, um beispielsweise die angezeigten Informationen wie Außentemperatur, Reichweite et cetera zu lesen und zu erfassen, wobei anschließend wieder von einer normalen Fahrerablenkung/Fahreraufmerksamkeit ausgegangen werden kann.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, einer Mehrzahl von gleichbleibenden Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen innerhalb einer vordefinierten Totzeit die erwartete Fahrerablenkung einer einzigen Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung zuzuordnen. Hierdurch kann die Abschätzung einer Fahrerablenkung weiter verfeinert werden. Es hat sich gezeigt, dass ein Fahrer durch mehrere, insbesondere gleichartige, Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen hintereinander nicht stärker abgelenkt ist, sondern länger abgelenkt ist. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Bevorzugt kann eine Abschätzung einer Fahreraufmerksamkeit durch ein Verfahren wie folgt erreicht werden: Durch eine Bedieneingabe des Fahrers erkennt das Verfahren ein Event, welches anschließend in Bezug auf die erwartete Fahrerablenkung gewichtet wird. Jedem Event kann parametrisierbar ein Aufmerksamkeitspotential, beispielsweise im Bereich von sehr aufmerksamkeitsweisend über neutral bis sehr ablenkend, zugeordnet werden. Zusätzlich wird eine zeitliche Dauer beziehungsweise Haltezeit bestimmt, die der erwarteten Ablenkungsdauer des spezifischen Events des Fahrers entspricht. Sollte der Fahrer mehrere gleichbleibende Bedieneingaben in kurzer Zeit nacheinander machen, werden diese innerhalb einer definierten Zeitspanne beziehungsweise Totzeit herausgefiltert, da angenommen wird, dass der Fahrer dadurch nicht stärker sondern nur länger abgelenkt ist. Aus den Events wird ein Index ermittelt. Der Index kann steigen, was bedeutet, dass der Fahrer aktuell zunehmend abgelenkt ist und der Index kann durch definierte Bedienhandlungen sinken, beispielsweise ein starkes Beschleunigen/ Bremsen, starkes Lenken, wodurch erkannt wird, dass der Fahrer wieder aufmerksam für die Fahrzeugführung ist. Werden über eine parametrisierbare Zeit keine weiteren Events erkannt, baut sich der Index auf einen Neutralwert ab. Überschreitet der Index eine vordefinierte Schwelle, gibt das Verfahren eine Ablenkungsmeldung aus.

Der Fahrerarbeitsplatz ist insbesondere der Fahrersitz und eine Umgebung des Fahrersitzes mit Bedienelementen, die ein Fahrer während der Fahrt bedienen kann.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung;

Figur 2 eine schematische vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen

Systems;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Situation in einem Kraftfahrzeug; Figur 4 eine schematische Darstellung eines Fahrerarbeitsplatzes;

Figur 5 schematische Schaubilder der Bestimmung eines Ablenkungsgrades eines

Fahrers; und

Figur 6 schematisch die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug mit einer Eingangsschnittstelle 12, einer Analyseeinheit 14 und einer Ausgangsschnittstelle 16. Es versteht sich, dass die Eingangsschnittstelle 12 und die Ausgangsschnittstelle 16 auch gemeinsam nach der Art eines Transceivers ausgebildet sein können. Die hier gewählte getrennte Darstellung dient der besseren Übersicht.

Die Eingangsschnittstelle 12 ist dazu ausgebildet, von Fahrerdaten umfassend Bediendaten und Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Fahrers während der Fahrt zu empfangen.

Vorzugsweise können die Bediendaten Informationen bezüglich einem Aktivieren einer Bedienvorrichtung im Bereich eines Fahrerarbeitsplatzes, insbesondere einer Bedieneinheit eines Mitteldisplays und/oder einer Mittelkonsole, einer Bedieneinheit eines Multifunktionslenkrads, einer Bedieneinheit zum Spiegelverstellen, einer Bedieneinheit zum Sitzverstellen, einer Bedieneinheit eines elektrischen Fensterhebers, einer Bedieneinheit zur Verstellung des Innenraumlichtes einer Bedieneinheit zur Verstellung des Dachfensters, Informationen bezüglich Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung, insbesondere einer Pedalerie und/oder einer Lenkradstellung, umfassen. Die Sensordaten können bevorzugt Informationen zu einem Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs, und/oder Informationen bezüglich des Fahrers, insbesondere eine Fahrerbeobachtung durch eine Kamera, umfassen.

Die Analyseeinheit 14 ist dazu ausgebildet, einen variablen Ablenkungsgrad des Fahrers basierend auf den Fahrerdaten zu ermitteln. Die Analyseeinheit 14 kann beispielsweise ein Schaltkreis, eine Schaltlogik oder eine Einheit der Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs sein. Beispielsweise kann basierend auf einem vordefinierten Verhalten des Fahrers während der Fahrt eine Zunahme und/oder Abnahme des Ablenkungsgrades ermittelt werden.

Die Ausgangsschnittstelle 16 ist dazu ausgebildet, einen Steuerbefehl an eine Ausgabeeinheit zu übermitteln, der eine Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer bewirkt, wenn die Analyseeinheit 14 einen Ablenkungsgrad ermittelt, der größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert, um den Fahrer auf einen erhöhten Ablenkungsgrad hinzuweisen.

Figur 2 zeigt ein System 18 zur Schätzung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers bei einer Fahrt mit einer Vorrichtung 10 und einer Ausgabeeinheit 20. Das System 18 umfasst ferner Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung 22, wie beispielsweise ein Lenkrad 24. Ferner kann das System 18 auch einen Lenkwinkelsensor 26 umfassen. Weiterhin umfasst das System 18 einen Sensor in Form einer Kamera 28, die vorzugsweise auf einen Fahrer des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, um Bewegungen und/oder eine Mimik et cetera des Fahrers zu erfassen. Es versteht sich, dass die Kamera 28 auch ein Mikrofon umfassen kann, um Geräusche im Kraftfahrzeuginnenraum zu erfassen.

Die Ausgabeeinheit 20 kann beispielsweise ein Display eines Kombiinstruments, ein Vibrationsmodul im Sitz und/oder im Lenkrad 24, ein Lautsprecher und/oder eine Warnleuchte sein. Ferner kann die Ausgabeeinheit 20 einen reversiblen Gurtstraffer für einen Gurtruck und/oder eine Bremsvorrichtung für einen Bremsruck umfassen. Es versteht sich, dass die Vorrichtung 10 auch um eine entsprechende Ausgabeeinheit 20 erweitert werden kann.

Mittels des Systems 18 kann ein Ablenkungsgrad des Fahrers, wie oben beschrieben, ermittelt werden und der Fahrer gewarnt werden, wenn sein Ablenkungsgrad einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet. Es versteht sich, dass eine Ausführungsform denkbar ist, in der der Fahrer den Schwellenwert, ab der eine Warnung ausgegeben werden soll, selbst bestimmen beziehungsweise selbst beeinflussen kann. Der Fahrer kann beispielsweise die Sensitivität des Systems 18 im Infotainmentsystem einstellen und damit den Schwellwert zur Ausgabe einer Warnung beeinflussen. Insbesondere ist es denkbar, dass der Fahrer zwischen drei Sensitivitätswerten wählen kann und somit das System 18 an sich anpassen kann. Ferner ist es denkbar, dass der Fahrer die Art der Warnung selbst bestimmen kann, also ob akustisch gewarnt wird, optisch gewarnt wird, in Form einer Ausgabe auf einem Kombiinstrument oder durch Aufleuchten eines Leuchtmittels oder ob haptisch gewarnt wird, beispielsweise durch Vibrieren des Lenkrads 24 oder eines Fahrersitzes. Es versteht sich ferner, dass das System 18 auch durch ein Smartphone verwirklicht werden kann, wobei das Smartphone mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Fahrerdaten zu empfangen und/oder zumindest teilweise mittels einer Sensorik des Smartphones zu erfassen.

In Figur 3 ist schematisch eine Situation in einem Kraftfahrzeug 30 gezeigt, wobei das Kraftfahrzeug 30 ein System 18 wie zuvor beschrieben umfasst. In dem gezeigten Beispiel kann ein Fahrer mittels der Kamera 28 während einer Fahrt beobachtet werden, wobei ein Fahrerverhalten durch das System 18 ausgewertet wird und bei Bedarf eine Warnung mittels der Ausgabeeinheit 20 in Form eines Displays ausgegeben werden kann.

Beispielsweise können Bedieneingaben des Fahrers durch die Kamera 28 erfasst werden. Es versteht sich, dass auch eine Augenbewegung insbesondere eine Blickführung des Fahrers erfasst werden kann, wobei eine Blickrichtung zu einem Bedienelement und/oder einem Display auf einen erhöhten Ablenkungsgrad des Fahrers schließen lässt und eine Blickrichtung durch die Frontscheibe auf eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers schließen lässt.

In Figur 4 ist schematisch ein Fahrerarbeitsplatz in einem Kraftfahrzeug 30 mit einem System 18 gezeigt. Der Fahrerarbeitsplatz umfasst Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung 22, wie beispielsweise ein Lenkrad 24, eine Pedalerie 32, eine Schalteinheit 34. Der Fahrerarbeitsplatz umfasst ferner Bedienvorrichtungen, wie beispielsweise eine Bedieneinheit zum Spiegelverstellen 36, eine Bedieneinheit für einen elektrischen Fensterheber 38, eine Bedieneinheit eines Mitteldisplays 40, insbesondere in Form eines Touchdisplays und eine Bedieneinheit eines Kombiinstruments 42. Vorzugsweise ist das Kombiinstrument 42 mittels eines Multifunktionslenkrads bedient, das darüber hinaus noch weitere Bedienelemente umfassen kann. Ferner weist der Fahrerarbeitsplatz, nicht aus Gründen der Übersicht, eine näher bezeichnete Bedieneinheit des Multifunktionslenkrads, eine Bedieneinheit der Klimatisierung sowie eine Bedieneinheit zum Sitzverstellen auf. Es versteht sich, dass der Fahrerarbeitsplatz weitere Bedieneinheiten umfassen kann und vorliegend nur eine exemplarische Auswahl aufgezeigt wurde, um die Erfindung zu beschreiben.

Anhand der Betätigung verschiedener Vorrichtungen kann eine Aufmerksamkeit des Fahrers bei der Fahrt ermittelt werden. Beispielsweise kann bei einer Betätigung von Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung 22 das System 18 eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers ermitteln und vorzugsweise keine Warnung ausgeben. Aus einer Betätigung einer Bedienvorrichtung, die nicht zur primären Fahrzeugführung dient, kann auf eine verringerte Aufmerksamkeit des Fahrers geschlossen werden. Unterschreitet die Aufmerksamkeit des Fahrers einen vordefinierten Schwellenwert, also ist der Ablenkungsgrad der Fahrers höher als ein vordefinierter Schwellenwert, kann eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden, um dessen Aufmerksamkeit zu erhöhen.

Es versteht sich, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers als gegenläufig zu einem Ablenkungsgrad des Fahrers zu verstehen ist. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung entspricht folglich eine hohe Aufmerksamkeit einem geringen Ablenkungsgrad des Fahrers und umgekehrt.

Figur 5 zeigt schematische Schaubilder 44, 46, 48 zu einer Bestimmung eines Ablenkungsgrades eines Fahrers. In den Schaubildern 44, 46, 48 ist auf einer X-Achse eine Zeit aufgetragen. Die Zeitachse ist für die Schaubilder 44, 46, 48 gleich, wobei zur besseren Vergleichbarkeit der Schaubilder 44, 46, 48 gleiche notorische Zeitpunkte durch senkrechte gestrichelte Linien hervorgehoben sind. Einzelne Datenpunkte sind durch Kreise 50 verdeutlicht. Es versteht sich, dass das bezüglich der Schaubilder 44, 46, 48 beschriebene Vorgehen mittels einer Vorrichtung 10 wie oben beschrieben, durchgeführt werden kann.

Im oberen Schaubild 44 sind auf der Y-Achse 52 Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen aufgetragen, wobei aufmerksamkeitssteigernde Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen oberhalb der X-Achse aufgetragen sind und aufmerksamkeitssenkende Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen unterhalb der X-Achse aufgetragen sind. Ein Abstand zur X-Achse verdeutlicht eine Ausprägung, wie stark die Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen Einfluss auf eine Aufmerksamkeit beziehungsweise Ablenkung des Fahrers haben, also eine erwartete Fahrerablenkung. Als Doppelpfeil ist eine Totzeit 54 aufgetragen, wobei gleichartige Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen innerhalb der Totzeit 54 keinen zusätzlichen Einfluss auf die Ermittlung des Ablenkungsgrades des Fahrers haben. Es versteht sich, dass verschiedenen Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen unterschiedliche Totzeiten 54 zugeordnet werden können.

Im mittleren Schaubild 46 sind auf der Y-Achse 56 Haltezeiten 58 aufgetragen. Die Haltezeiten 58 sind vorzugsweise immer positiv. Als Haltezeit 58 ist die Zeitspanne zu verstehen, in der einer Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung eine Auswirkung auf einen Ablenkungsgrad des Fahrers zugeordnet wird. Verdeutlich ist ein Abklingen der Haltezeit 58 durch Linien, die schräg zur X-Achse hin verlaufen. Es versteht sich, dass eine entsprechende Steigung der Linien beziehungsweise Dauer der Haltezeit 58 individuell einzelnen Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen zugeordnet werden kann. In einer Vereinfachung kann auch für jede der Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen eine gleiche Haltezeit 58 angenommen werden. lm unteren Schaubild 48 ist auf der Y-Achse 60 der ermittelte Ablenkungsgrad 62 des Fahrers aufgetragen, der beispielsweise basierend auf einem parametrisierbaren Aufmerksamkeitspotential einer Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung ermittelbar ist. Ein Schwellenwert 64 für einen zu geringen Aufmerksamkeitsgrad ist als waagrechte gestrichelte Linie aufgetragen. Eine Maximalwert 65 für eine Fahrerablenkung ist als durchgezogene Linie dargestellt. Ein Ablenkungsgrad des Fahrers kann vorzugsweise nicht größer werden als der Maximalwert 65. Der Schwellenwert 64 für eine Meldung liegt vorzugsweise unterhalb der Maximalbegrenzung also des Maximalwertes 65. Ein neutraler Aufmerksamkeitsgrad ist als waagrechte gestrichelte Linie aufgetragen und mit 66 bezeichnet. Steigt der Ablenkungsgrad 62 des Fahrers über den Schwellenwert 64 wird ein Hinweis 68 an den Fahrer ausgegeben.

Das Aufmerksamkeitspotential ist vorzugsweise ein Maß dafür, wie stark sich eine Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung auf den Ablenkungsgrad 62 des Fahrers auswirkt. Die erwartete Fahrerablenkung ist vorzugsweise ein Maß dafür, wie stark sich eine Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung auf die Haltezeit 58 auswirkt.

In den Schaubildern 44, 46, 48 ist von links nach recht zu erkennen, dass durch mehrere aufmerksamkeitssenkende Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen der Ablenkungsgrad 62 des Fahrers steigt, wobei die ersten vier Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen innerhalb der Totzeit 54 durchgeführt wurden. Daher hat sich der ermittelte Ablenkungsgrad 62 nur bezüglich der ersten der vier Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen erhöht. Eine fünfte Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung erfolgte außerhalt der Totzeit 54 und hat ein weitere Erhöhung des Ablenkungsgrads 62 zu Folge. Nach Ablauf der Haltezeit 58 kehrt der Ablenkungsgrad 62 stetig zu einem neutralen Aufmerksamkeitsgrad 66 zurück.

Durch eine erneute stärker aufmerksamkeitssenkende Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung überschreitet der Ablenkungsgrad 62 den Schwellenwert 64 und der Hinweis 68 wird an den Fahrer ausgegeben. Hierdurch wird der Fahrer zu einer aufmerksamkeitssteigernden Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung angeregt, im Schaubild 44 ist das durch ein „X“ markiert. Da es sich nicht um eine gleichartige Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung handelt, hat die Totzeit 54a keine Auswirkung und die aufmerksamkeitssteigernde Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung wird berücksichtigt.

Insbesondere wird bei der mit „X“ markieren Stelle vorzugsweise die Haltezeit 58 ignoriert. Dadurch, dass zuvor ein abgelenkter Fahrer festgestellt wurde und dieser eine aufmerksamkeitssteigernde Fahrerhandlung vorgenommen hat und sich der Ablenkungsgrad auch nach der Fahrerhandlung im abgelenkten Bereich befindet, kann ein Ablenkungsgrad des Fahrers nicht mehr eindeutig bestimmt werden. Der Index wird gemäß einem Gradienten stetig zu einem neutralen Aufmerksamkeitsgrad 66 abgebaut. Dieses Vorgehen wird ebenfalls angewandt, wenn der Fahrer zuvor aufmerksam war, eine ablenkende Bedienhandlung vornimmt und der Ablenkungsgrad noch immer einen aufmerksamen Fahrer angibt. Wechselt der Ablenkungsgrad jedoch den Bereich, ist der Ablenkungsgrad des Fahrers vorzugsweise eindeutig bestimmbar und die Haltezeit kann ausgewertet werden.

Eine weitere aufmerksamkeitssteigernde Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung führt dazu, dass der ermittelte Ablenkungsgrad 62 weiter herabgesetzt wird, also eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers ermittelt wurde. Durch den herabgesetzten Ablenkungsgrad 62 reicht die letzte, stark aufmerksamkeitssenkende Bedieneingabe und/oder Fahrerhandlung nicht aus, um erneut den Schwellenwert 64 zu überqueren und die Ausgabe eines Hinweises 68 an den Fahrer auszulösen. Da keine weiteren Bedieneingaben und/oder Fahrerhandlungen erfolgen, kehrt der Ablenkungsgrad 62 nach abklingen der Haltezeit 58 wieder stetig zu einem neutralen Aufmerksamkeitsgrad 66 zurück.

In Figur 6 sind schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schätzung eines Ablenkungsgrades 62 eines Fahrers bei einer Fahrt in einem Kraftfahrzeug 30, vorzugsweise mittels einer Vorrichtung 10, wie oben beschrieben, und/oder einem System 18 wie oben beschrieben, gezeigt.

In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Empfangen von Fahrerdaten umfassend Bediendaten und Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Fahrers während der Fahrt. In einem zweiten Schritt S2 wird ein Ablenkungsgrad 62 des Fahrers basierend auf den Fahrerdaten ermittelt. Daraufhin erfolgt in einem dritten Schritt S3 ein Übermitteln eines Steuerbefehls an eine Ausgabeeinheit 20, der eine Ausgabe eines Hinweises 68 an den Fahrer bewirkt, wenn ein ermittelter Ablenkungsgrad 62 größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert 64, um den Fahrer auf einen erhöhten Ablenkungsgrad 62 hinzuweisen. Hierbei kann, basierend auf einem vordefinierten Verhalten des Fahrers während der Fahrt eine Zunahme und/oder Abnahme des Ablenkungsgrades 62 ermittelt werden.

Die Erfindung wurde ausführlich beschrieben. Es versteht sich, dass die einzelnen Merkmale nicht nur wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben sondern auch anderweitig miteinander kombiniert werden können. Ferner erkennt ein Fachmann, dass die offenbarte Lehre ohne Weiteres in Bereiche übertragen werden kann, in denen Maschinen durch Bedieneingaben geführt beziehungsweise bedient werden.

Bezugszeichenliste

Vorrichtung

Eingangsschnittstelle

Analyseeinheit

Ausgangsschnittstelle

System

Ausgabeeinheit

Vorrichtungen zur primären Fahrzeugführung

Lenkrad

Lenkwinkelsensor

Kamera

Kraftfahrzeug

Pedalerie

Schalteinheit

Bedieneinheit zum Spiegelverstellen

Bedieneinheit für einen elektrischen Fensterheber

Bedieneinheit eines Mitteldisplays

Bedieneinheit eines Kombiinstruments

Schaubild

Schaubild

Schaubild

Kreis

Y-Achse

Totzeit

Y-Achse

Haltezeit

Y-Achse

Ablenkungsgrad

Schwellenwert

Maximalwert neutraler Aufmerksamkeitsgrad

Hinweis 3 Verfahrensschritte