CN104627074A - 车辆中的光学的播放及识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆中的光学的播放及识别系统，其包括环境检测装置、显示装置以及视线识别装置。根据所识别到的驾驶员视线方向来显示所检测到的车辆环境。

Description

车辆中的光学的播放及识别系统

技术领域

本发明涉及一种车辆中的光学的播放及识别系统。

背景技术

在DE 10 2011 084 552 A1中描述了一种用于识别机动车驾驶员的注意力状态的系统。该系统包括集成到移动设备中的摄像机，所述摄像机拍摄驾驶员的眼睛，其中基于典型样本来研究所拍摄的影像，所述典型样本给出关于驾驶员的注意力状态的启示。监测眼皮闭合活动和虹膜活动，由所述眼皮闭合活动和虹膜活动能够探测到临界的倦怠。如果所识别到的倦怠超过了极限值，则发出警告。

由EP 1 732 028 B1公开了一种用于探测车辆中的驾驶员的眼睛的方法，其中由视频摄像机拍摄驾驶员的脸部并且基于典型样本研究所拍摄到的影像。

发明内容

本发明的任务在于提高车辆中的驾驶安全性。

该任务根据本发明利用权利要求1的特征来解决。从属权利要求阐述了有利的改进方案。

根据本发明的光学的播放及识别系统能够集成到车辆、尤其是机动车中并且用于在减轻驾驶员负担并且防止出现信息泛滥的同时为驾驶员提供关于车辆环境的信息。对于根据本发明的播放及识别系统而言，能够为驾驶员有针对性地提供信息。

所述播放及识别系统包括不同的组件，环境检测装置、显示装置和视线识别装置都属于所述组件。通过环境检测装置能够检测车辆环境例如刹车车辆、交通指示牌、行人、车道标记线、障碍物等。借助显示装置能够将所检测的车辆环境呈现在车辆中的显示面上，从而将所检测到的环境作为显示面上的信息提供给驾驶员，其中所述显示装置位于车辆中并且是所述播放及识别系统的一部分。所述显示面有利地位于车辆的视野中。借助视线识别装置能够探测到驾驶员的视线方向。为此，能够拍摄并且分析驾驶员的头部姿态和/或眼部姿态或者说眼部活动。

在所述播放及识别系统的分析单元中整合来自所识别到的驾驶员视线方向和环境检测装置中的信息。在根据本发明的播放及识别系统中，对所检测到的车辆环境的显示取决于所识别到的驾驶员视线方向。由此产生了在车辆中的显示面上呈现给驾驶员的信息与驾驶员视线方向之间的联系，从而使得驾驶员能够通过视线方向来控制所显示的信息。通过根据视线方向仅播放有针对性的信息的方式，整体上显著减少了所显示的信息的量，这减轻了驾驶员的负担并且改善了驾驶安全性。

根据有利的实施方式，仅仅在驾驶员确实将视线投向显示面的情况下才将所检测到的车辆环境显示在显示面上。而相反如果驾驶员的视线没有对准显示面，则在该显示面上也不会显示任何信息。这样的优点在于，驾驶员不会由于出现其不需要的信息而分神。即便视线并不直接对准显示面，信息显示在显示面上也会分散驾驶员的注意力；这种分散注意力在根据本发明的实施方式中则得以避免，其中当驾驶员没有将其视线对准显示面时，会避免出现信息显示。

驾驶员也能够以其他方式对显示来自车辆环境的信息产生影响。必要时，能够由视线方向的时间曲线推断出显示面上所期望的信息内容。例如视线在一定角度扇形区域中转移会使得在该角度扇形区域内的车辆环境显示在显示面上。 此外在显示面上既能够演示单个影像也能够演示连续影片，所述单个影像和连续影片通过环境检测装置形成。单个影像有利地显示车辆环境的当前状态并且相应地进行持续地更新。然而也能够将单个影像作为静止影像进行显示，所述静止影像反映在某一特定时刻下的车辆环境。

所显示的信息此外能够取决于显示面的类型。根据一种有利的实施方式，至少一个显示面设计为内反光镜和外反光镜，所述内反光镜和外反光镜用于观察位于车辆后方的环境。如果驾驶员将其视线对准内反光镜或者外反光镜，则在形成显示面的反光镜中显示反光镜中通过环境检测装置从后方的车辆区域中拍摄的信息。

在车辆中能够存在多个显示面，所述显示面能够是内反光镜和外反光镜，也能够是车辆中的监视器。此外能够设置一个或者多个投射系统（抬头显示器Head-Up-Display），利用所述投射系统例如将影像必要时以位于车辆玻璃后方的焦点投射到车辆玻璃上。在此原则上考虑所有的车辆玻璃，也就是除了挡风玻璃和后车窗玻璃还考虑侧面玻璃。尤其通过处于视线方向中的玻璃的投射系统显示存在于相应的视线方向中的驾驶员环境。因此，例如能够在停车时当驾驶员的视线注视后车窗玻璃时通过作为环境检测装置的摄像机系统显示车辆的车尾区域。根据另一种应用，例如通过作为环境检测装置的夜视仪将夜间的车辆环境投射到车辆玻璃上。

倘若车辆中的显示系统包括一个或者多个反光镜，则形成显示面的镜面有利地设计为监视器，所述监视器可数字操控用于按期望显示车辆环境。

可考虑环境检测装置的不同实施方式、例如用于拍摄可见区域中的环境的环境摄像机、还有用于检测更远处的物体如第三车辆或者说探测夜间逗留在车辆环境中的人的雷达和红外系统。

作为视线识别装置考虑摄像机系统，所述摄像机系统对准驾驶员的头部。所述摄像机系统必要时能够设计为红外敏感的摄像机、尤其是LED摄像机，其中发射出微弱的红外光，所述红外光在驾驶员的眼睛中或者说在驾驶员的角膜上形成反射，所述反射被摄像机拍摄。这使得在影像上辨别眼睛中的瞳孔，所述瞳孔看起来是带有有颜色的外环的黑盘并且由白色的眼球以及上下眼皮包围。利用这些信息能够确定驾驶员的视线方向。必要时也能够从驾驶员的头部姿态推断出视线方向，所述头部姿态同样能够通过作为视线识别装置的摄像机系统进行确定。

用于分析和产生控制信号的不同步骤在计算单元中进行实施，所述计算单元能够是配属于播放及识别系统的调节器或者说控制器的组成部分。在所述计算单元或者说分析单元中操控播放及识别系统的不同装置并且对信息、尤其是测量信号进行处理。尤其是对环境检测装置以及视线识别装置的测量信号进行分析并且生成用于显示装置的控制信号。必要时，例如能够通过压缩来改变来自环境检测装置的信息，以便与显示面上所示出的影像匹配。这例如使得在夜间行驶时将通过环境检测装置识别出的、车辆环境中的人作为表形文字或者类似物展示在显示面上。

附图说明

从其他权利要求、附图说明和附图中能够得出其他优点和有利的实施方式。其中：

图1示出车辆中的播放及识别系统的示意图；

图2示出机动车的车辆内室的透视图；

图3示出用于检测驾驶员的面部区域的红外敏感的LED摄像机的示意图。

具体实施方式

在图1中示出了播放及识别系统1，所述播放及识别系统安装在车辆中并且利用所述播放及识别系统能够观察并且检测车辆环境、探测驾驶员的视线方向并且根据所识别的视线方向在车辆中显示所述车辆环境。播放及识别系统1包括环境检测装置2以及视线识别装置3。环境检测装置2和视线识别装置3所拍摄的信号被输送给计算和分析单元4，在所述计算和分析单元中分析这些数据并且产生输出信号以操控显示装置5、6和7。所述环境检测装置2例如是基于摄像机的系统、雷达系统和/或红外系统。借助环境检测装置2能够尤其沿所有方向拍摄车辆环境，其中必要时不仅考虑在可见区域中并且在红外区域中进行拍摄。通过雷达系统能够探测到位于更远处的物体。

借助视线识别装置3获取驾驶员的视线方向。视线识别装置3例如包括红外敏感的LED摄像机，所述LED摄像机对准驾驶员的头部并且通过LED发出微弱的红外信号，所述红外信号由驾驶员的眼睛反射。由此能够获取驾驶员的视线方向。

必要时，视线识别装置3也能够确定驾驶员的头部姿态并且从头部姿态获取关于视线方向的额外信息。尤其能够在倒车时探测驾驶员向后转的头部。

在计算和分析单元4中分析信息，并且根据所保存的分析规则进行评价。例如仅仅在单元4中分析出驾驶员的视线对准显示装置的情况下，才在显示装置5、6、7上进行显示。在这种情况下，仅仅操控相关的显示装置5、6、7并且仅仅在其上显示与视线方向或者说与显示装置的功能性相应的影像。如果驾驶员的视线例如投向内反光镜或者外反光镜中，则这能够通过视线识别装置3来确定，随后由环境检测装置获取的、指向后方的影像渐显到相应的反光镜中。在此，所述反光镜能够或者设计为可电子操控的监视器，或者通过投射系统投射出相应的影像。

如果驾驶员例如将头转向后方并且将视线投向后车窗玻璃的方向，则通过设计为抬头显示器的投射系统将直接位于车辆上的车尾区域投射到后车窗玻璃中，以方便倒退停车。

当驾驶员的视线侧向望向左侧面玻璃或者右侧面玻璃时，则通过另一设计为抬头显示器的投射系统将相应的左车辆环境区域或者右车辆环境区域投影到侧面玻璃中。

图2示出了机动车的车辆内室，其在不同位置上具有视线识别装置3。视线识别装置3a位于直接处于方向盘下方的仪表盘区域中。视线识别装置3b位于方向盘上，视线识别装置3c和3d则位于左A柱或者右A柱中。视线识别装置3e、3f和3g处于仪表盘区域中间的不同高度上。视线识别装置3h集成到内反光镜中。

能够有利的是，在车辆内部区域中设置多个视线识别装置，以便能够拍摄驾驶员处于不同头部姿态中的眼睛并且从中推出视线方向。

如从图3中所获知的那样，视线识别装置3如此关于驾驶员头部定向，使得能够检测带有眼睛的面部区域。通过视线识别装置3既能够检测头部姿态也能够检测眼睛的视线方向。

Claims (10)

1.车辆中光学的播放及识别系统，其具有用于检测车辆环境的环境检测装置（2）和用于将所检测到的车辆环境显示在车辆中的显示面上的显示装置（5、6、7），并且具有用于识别驾驶员的视线方向的视线识别装置（3），其中根据所识别的驾驶员视线方向来显示所检测到的车辆环境。

2.按照权利要求1所述的播放及识别系统，其特征在于，只有当驾驶员将视线投到所述显示面上时，才会将所检测到的车辆环境显示在所述显示面上。

3.按照权利要求1至2所述的播放及识别系统，其特征在于，所述环境检测装置（2）包括环境摄像机。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的播放及识别系统，其特征在于，所述显示装置（5、6、7）包括至少一个监视器。

5.按照权利要求4所述的播放及识别系统，其特征在于，所述监视器被集成到所述车辆中的反光镜中。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的播放及识别系统，其特征在于，所述显示装置（5、6、7）包括至少一个投射系统（抬头显示器）。

7.按照权利要求6所述的播放及识别系统，其特征在于，所述投射系统（抬头显示器）将影像投射到车辆玻璃中。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的播放及识别系统，其特征在于，所述视线识别装置（3）包括红外敏感的LED摄像机。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的播放及识别系统，其特征在于，获取驾驶员的头部姿态并且根据所识别的头部姿态来显示所检测到的车辆环境。

10.用于运行按照权利要求1至9中任一项所述的光学的播放及识别系统（1）的方法，其中检测驾驶员的视线方向以及车辆环境，并且根据所检测到的视线方向在车辆中显示所述车辆环境。