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Videogestützte Überwachung der Fahreraufmerksamkeit und Adaption von Fahrerassistenzsystemen
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick gegeben, welche
Systeme und Verfahren Aussagen über den aktuellen Aufmerksamkeitszustand
des Fahrers zulassen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf monokularen
kamerabasierten Fahrerbeobachtungssystemen. Es werden verschiedene Ansätze
diskutiert, die es ermöglichen den visuellen Aufmerksamkeitsfokus des
Fahrers auf Basis eines solchen Systems zu ermitteln sowie die besondere
Bedeutung der Kopforientierung und Blickrichtung in diesem Zusammenhang
hervorgehoben. In einem ersten Schritt wird eine Bewertungsmethodik
entwickelt, die es ermöglicht, kamerabasierte Fahrerbeobachtungssysteme in
typischen Fahrsituationen im Hinblick auf die Messgenauigkeit der
Kopforientierung sowie den erreichten Erfassungsbereich zu bewerten. Die
Funktionsfähigkeit dieser Methodik wird in einer ersten Versuchsreihe unter
Beweis gestellt. In weiteren Versuchsreihen wird bestimmt, inwiefern
Blickrichtung und Kopforientierung in typischen Fahrsituationen miteinander
korrelieren und inwieweit alleine auf Basis der Kopforientierung Aussagen
zur Fahreraufmerksamkeit getroffen werden können. Daraus werden
verschiedene eigene Ansätze, wie die Kopforientierung hinsichtlich der
Fahreraufmerksamkeit interpretiert werden kann, abgeleitet, umgesetzt und
beurteilt. Aufbauend auf diesen Ansätzen zur kopforientierungsbasierten
Fahreraufmerksamkeitsbestimmung werden die Warnstrategien von zwei
Fahrerassistenzsystemen (FAS) mit maschineller Wahrnehmung, ursprünglich
nur der Fahrzeugumwelt, prototypisch an die Aufmerksamkeit des Fahrers
angepasst. Bei den hierfür beispielhaft modifizierten FAS handelt es sich
zum einen um einen Spurverlassenswarner (engl. LDW – Lane Departure Warning
System), zum anderen um einen abstandsgesteuerten Tempomaten (engl. ACC –
Adaptive Cruise Control System). Ziel dieser Adaptionen ist es, einerseits
dem Fahrer im Falle von Unaufmerksamkeit mehr Reaktionszeit in einer
Gefahrensituation einzuräumen. Anderseits soll die Akzeptanz des FAS
gesteigert werden, in dem dessen Warnungen nur noch in kritischen
Situationen, bezogen auf den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers, ausgegeben
werden (Relevanzaspekt). Die prototypischen Systemauslegungen beider FAS
werden abschließend in Probandenversuchen evaluiert sowie die daraus
resultierenden Ergebnisse vorgestellt und diskutiert