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Die
Erfassung der Position eines Fahrzeuginsassen ist in verschiedenen
Industriezweigen sehr nützlich.
Ein Industriezweig, der derartige Informationen verwendet, ist die
Automobilindustrie, bei der die Position eines Fahrzeuginsassen
bezüglich einer
Airbageinsatzregion erfasst wird, um eine Verletzung zu verhindern,
die auftritt, wenn ein Airbag aufgrund eines Autounfalls oder eines
anderen Vorkommnisses zum Einsatz kommt. Allgemein stützen sich
derzeitige Lösungen
auf eine Kombination von Sensoren, die Sitzsensoren umfassen, die
den Druck oder das Gewicht eines Insassen erfassen, um zu bestimmen,
ob der Sitz belegt ist. Da dieses System jedoch keine Unterscheidung
z. B. zwischen großen und
kleinen Insassen oder Insassen, die während eines Zusammenstoßes nicht
in Position sind, liefert, kann sich trotzdem eine Verletzung aus
dem explosiven Aufprall des Airbags auf Insassen, die nicht in Position
sind, ergeben. Ferner kann der Airbag fälschlicherweise auf ein plötzliches
Abbremsen hin zum Einsatz kommen, wenn die Gewichtssensoren verwendet
werden, um die Position des Fahrzeuginsassen zu erfassen.
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Andere
Lösungen
liefern kapazitive Sensoren im Dach eines Fahrzeuges, um eine Position
des Fahrzeuginsassen zu bestimmen. Ähnlich wie die Gewichts- oder
Drucksensoren liefern die kapazitiven Sensoren jedoch keine genauen
Positionierungsinformationen kleiner Insassen, wie z. B. Kinder.
Die kapazitiven Sensoren erfordern zur Implementierung auch eine
große
Fläche
in dem Dach des Fahrzeugs und es ist nicht ohne weiteres möglich, dass
dieselben bei existierenden Fahrzeugen implementiert werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren mit verbesserten
Charakteristika zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 11, 24, 28, 34
oder 35 gelöst.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ein Verfahren, das (a) ein Erfassen
eines Ortes eines Auges eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses und (b) ein automatisches Bestimmen einer Position
eines Kopfes des Benutzers bezüglich eines
Objekts basierend auf dem erfassten Ort des Auges umfasst.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ein Verfahren, das (a) ein Erfassen
eines Ortes eines Auges eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses und (b) ein automatisches Bestimmen von zumindest
einem von Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort des Auges umfasst.
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Außerdem liefern
verschiedene Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, das (a) ein Erfassen eines
Ortes eines Auges eines Benutzers in einem Fahrzeug unter Verwendung
eines Infrarotreflexionsvermögens
des Auges oder einer Differenzwinkelbeleuchtung des Auges, (b) ein
automatisches Bestimmen von zumindest einem von Größen- und Ausrichtungsinformationen des
Benutzers basierend auf dem erfassten Ort des Auges und (c) ein
Steuern einer mechanischen Vorrichtung in dem Fahrzeug gemäß den bestimmten
Informationen des Benutzers umfasst.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ein Verfahren, das (a) ein Erfassen
eines Ortes eines Auges eines Benutzers in einem Fahrzeug unter
Verwendung eines Infrarotreflexionsvermögens des Auges oder einer Differenzwinkelbeleuchtung
des Auges, (b) ein automa tisches Bestimmen einer Position eines
Kopfes des Benutzers basierend auf dem erfassten Ort des Auges und
(c) ein Steuern einer mechanischen Vorrichtung in dem Fahrzeug gemäß der bestimmten
Position des Kopfes umfasst.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ein Verfahren, das (a) ein Erfassen
eines Ortes eines Auges eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses, (b) ein Bestimmen einer Position des Benutzers
basierend auf dem erfassten Ort des Auges und (c) ein automatisches
Implementieren einer Vorzusammenstoß- und/oder einer Nachzusammenstoßaktion
gemäß der bestimmten
Position umfasst.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern ferner ein Verfahren, das (a)
ein Erfassen eines Augenblinzelmusters eines Benutzers unter Verwendung
eines Infrarotreflexionsvermögens
eines Auges des Benutzers und (b) ein Senden von Nachrichten von
dem Benutzer gemäß dem erfassten
Augenblinzelmuster des Benutzers umfasst.
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Diese
und/oder andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele
zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich und leichter
erkannt. Es zeigen:
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1 ein
Diagramm, das einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses und zum automatischen
Bestimmen einer Position eines Kopfes bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ein
Diagramm, das einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses und zum automatischen
Bestimmen von zumindest einem von Grö ßen- und Ausrichtungsinformationen
basierend auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 ein
Diagramm, das einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses und zum automatischen
Bestimmen einer Position eines Kopfes des Benutzers bezüglich eines
Objekts basierend auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 ein
Diagramm, das eine Vorrichtung zum Erfassen eines Ortes eines Auges
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses und zum
automatischen Bestimmen von zumindest einem von Größen- und
Ausrichtungsinformationen eines Benutzers bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5A und 5B Diagramme,
die einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges eines Benutzers
in einem Fahrzeug gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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6A, 6B u. 6C Diagramme,
die einen Prozess zum Erfassen von Orten von Augen eines Benutzers
in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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7 ein
Diagramm, das einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses, zum Bestimmen
einer Position eines Benutzers basierend auf dem erfassten Ort des
Auges und zum automatischen Implementieren einer Vorzusammenstoß- und/oder
Nachzusammenstoßaktion
gemäß der bestimmten
Position gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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8 ein
Diagramm, das einen Prozess zum Erfassen eines Augenblinzelmusters
unter Verwendung eines Infrarotreflexionsvermögens eines Auges und zum Senden
von Nachrichten von einem Benutzer gemäß dem erfassten Augenblinzelmuster
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Es
wird nun detailliert Bezug genommen auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden
Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei gleiche Bezugszeichen sich
durchgängig
auf die gleichen Elemente beziehen. Die Ausführungsbeispiele sind im Folgenden
beschrieben, um die vorliegende Erfindung durch Bezugnahme auf die
Figuren zu erläutern.
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1 ist
ein Diagramm, das einen Prozess 100 zum Erfassen eines
Ortes eines Auges unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses
und zum automatischen Bestimmen einer Position eines Kopfes bezüglich eines
Objekts basierend auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 1 wird
bei Operation 10 ein Ort eines Auges eines Benutzers unter
Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses erfasst. Obwohl
sich Operation 10 auf ein Auge eines Benutzers bezieht,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Erfassen eines einzigen
Auges des Benutzers beschränkt.
Zum Beispiel können Orte
von beiden Augen eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses erfasst werden.
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Der
Begriff „automatisiert" zeigt an, dass der Erfassungsprozess
im Gegensatz zur Erfassung durch Personen auf eine automatisierte
Weise durch eine Maschine durchgeführt wird. Die Maschine kann z.
B. einen Computerprozessor und Sensoren umfassen. Auf ähnliche
Weise können
verschiedene Prozesse hier so beschrieben sein, dass dieselben „automatisch" durchgeführt werden,
wodurch angezeigt wird, dass die Prozesse im Gegensatz zu einer Durchführung durch
Personen auf eine automatisierte Weise durch eine Maschine durchgeführt werden.
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Der
automatisierte Erfassungsprozess, um den Ort von ein oder mehr Augen
zu erfassen, könnte z.
B. ein Differenzwinkelbeleuchtungsprozess sein, wie z. B. derjenige,
der in der U.S.-Anmeldung Seriennummer 10/377,687, U.S.-Patentanmeldung Nummer
20040170304 mit dem Titel „APPARATUS
AND METHOD FOR DETECTING PUPILS",
eingereicht am 28. Februar 2003 von den Erfindern Richard E. Haven,
David J. Anvar, Julie E. Fouquet und John S. Wenstrand, Anwaltsaktenzeichen
10030010-1, die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, offenbart ist.
Bei diesem Differenzwinkelbeleuchtungsprozess werden allgemein die
Orte von Augen durch ein Erfassen von Pupillen basierend auf einer
Differenz zwischen reflektiertem Licht von unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln
erfasst. Insbesondere wird Licht mit unterschiedlichen Winkeln emittiert,
und die Pupillen werden unter Verwendung der Differenz zwischen
reflektiertem Licht infolge der unterschiedlichen Beleuchtungswinkel
erfasst. Außerdem
können bei
diesem Prozess zwei Bilder eines Auges, die zeitlich oder durch
Lichtwellenlänge
getrennt sind, durch einen oder mehr Sensoren erfasst und differenziert werden,
um einen Ort des Auges basierend auf einer Differenz zu erfassen,
die sich zwischen den zwei Bildern ergibt.
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Alternativ
dazu könnte
der automatisierte Erfassungsprozess, um den Ort von ein oder mehr
Augen zu erfassen, z. B. ein Prozess sein wie derjenige, der in
der U.S.-Anmeldung 10/843,517 mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR WAVELENGTH-DEPENDENT IMAGING
AND DETECTION USING A HYBRID FILTER", eingereicht am 10. Mai 2004 von den
Erfindern Julie E. Fouquet, Richard E. Haven und Scott W. Corzine,
Anwaltsaktenzeichen 10040052-1, und der U.S.-Anmeldung 10/739,831 mit
dem Titel „METHOD
AND SYSTEM FOR WAVELENGTH-DEPENDENT IMAGING AND DETECTION USING
A HYBRID FILTER",
eingereicht am 18. Dezember 2003, Anwaltsaktenzeichen 10031131-1, die
hier durch Bezugnahme aufgenommen sind, offenbart ist. Bei diesem
Prozess werden allgemein zumindest zwei Bilder eines Gesichts und/oder
von Augen einer Person aufgenommen, wobei ein Bild z. B. an oder
auf einer Achse eines Detektors aufgenommen wird, und das andere
Bild z. B. mit einem größeren Winkel
von der Achse des Detektors weg aufgenommen wird. Dementsprechend
hebt der Unterschied zwischen den beiden Bildern, wenn die Augen der
Person offen sind, die Pupillen der Augen hervor, was verwendet
werden kann, um zu folgern, dass die Augen der Person geschlossen
sind, wenn die Pupillen in dem Differenzbild nicht erfassbar sind.
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Wie
es ferner in den U.S.-Anmeldungen mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM FOR WAVELENGTH-DEPENDENT
IMAGING AND DETECTION USING A HYBRID FILTER", auf die im Vorhergehenden verwiesen
ist, beschrieben ist, kann ein wellenlängenabhängiger Beleuchtungsprozess
implementiert werden, bei dem allgemein ein Hybridfilter, das Filterschichten
aufweist, bereitgestellt ist zum Durchlassen von Licht mit oder
nahe einer ersten Wellenlänge
und mit oder nahe einer zweiten Wellenlänge, während alle anderen Wellenlängen blockiert werden,
zum Erfassen von Lichtmengen, die mit oder nahe der ersten und der
zweiten Wellenlänge
empfangen werden. Dementsprechend wird ein wellenlängenabhängiger Bilderfassungsprozess
allgemein implementiert, um zu erfassen, ob die Augen der Person
geschlossen oder offen sind.
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Die
vorliegenden allgemeinen Beschreibungen der im Vorhergehenden beschriebenen
automatisierten Erfassungsprozesse sind nur als allgemeine Beschreibungen
vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die allgemeinen
Beschreibungen dieser automatisierten Erfassungsprozesse beschränkt. Außerdem sind
die automatisierten Erfassungsprozesse, auf die im Vorhergehenden
verwiesen ist, nur als Beispiele für automatisierte Erfassungsprozesse,
um den Ort von ein oder mehr Augen zu erfassen, vorgesehen. Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeinen bestimmten Prozess
beschränkt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 geht der Prozess 100 von
Operation 10 zu Operation 12 über, bei der eine Position
eines Kopfes eines Benutzers bezüglich
eines Objekts basierend auf dem erfassten Ort von zumindest einem
Auge bei Operation 10 bestimmt wird. Es gibt viele verschiedene
Weisen, die Position eines Kopfes bezüglich eines Objekts bei Operation 12 zu
bestimmen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeine
bestimmte Weise beschränkt.
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Zum
Beispiel kann eine Position eines Kopfes des Benutzers bezüglich eines
Objekts bei Operation 12 von 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens
gemäß der Erfassungsergebnisse
bei Operation 10 bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein
Triangulationsverfahren unter Verwendung von Stereoaugenerfassungssystemen implementiert
werden, um Informationen, die eine dreidimensionale Position des
Kopfes anzeigen, durch ein Anwenden einer stereoskopischen Bilderfassung
zusätzlich
zu der Erfassung von Operation 10 zu erzeugen.
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Insbesondere
würde beispielsweise
bei Stereoaugenerfassungssystemen jedes Augenerfassungssystem Augenortinformationen
bei Operation 10 liefern. Dann würde bei Operation 12 ein
Triangulationsverfahren zwischen den Augenerfassungssystemen verwendet
werden, um detailliertere dreidimensionale Kopfpositionsinformationen
zu liefern. Zusätzlich
könnte
das Triangulationsverfahren bei Operation 12 implementiert
werden, um z. B. Blickwinkelinformationen zu liefern.
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Um
eine Genauigkeit zu verbessern, könnte eine Zeitgebung einer
Bilderfassung zwischen den Stereoaugenerfassungssystemen streng
gesteuert sein. Es gibt eine Anzahl von Weisen, um eine derartige
Steuerung zu erreichen. Zum Beispiel kann eine derartige Steuerung
durch ein Verwenden eines Pufferspeichers bei jedem Augenerfassungssystem
erreicht werden, um vorübergehend
Bilder zu speichern, die gleichzeitig durch die Augenerfassungssysteme
aufgenommen wurden. Der Speicher eines jeweiligen Augenerfassungssystems
könnte
z. B. ein separater Speicherspeicherungsblock sein, der z. B. von
einem Pixelsensorarray des jeweiligen Augenerfassungssystems heruntergeladen
wird. Alternativ dazu können
Bilddaten vorübergehend
z. B. in dem Pixelarray selbst gespeichert werden. Die Bilder von den
unterschiedlichen Augenerfassungssystemen könnten dann z. B. sequentiell
verarbeitet werden, um Augenortinformationen aus jedem Bild zu extrahieren.
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Als
ein weiteres Beispiel für
die Verwendung von Stereoaugenerfassungssystemen können die Kosten
eines Pufferspeichers oder die Pixelkomplexität z. B. durch ein Beseitigen
der Speicherkomponente reduziert werden. Zum Beispiel könnten Augenerfassungssysteme
z. B. CMOS-Bildsensoren umfassen, die durchgehend sequentielle Bilder
aufzeichnen. Die Auslese jedes Bildsensors kann dann auf einer Linie-für-Linie-Basis abgetastet werden.
Wirksam können
gleichzeitige Bilder durch ein Lesen einer Linie von einem ersten
Sensor und dann ein Lesen der gleichen Linie von einem zweiten Sensor
extrahiert werden. Die Auslese von den zwei Bildern kann dann verschachtelt
werden. Nachfolgende Linien könnten alternativ
dazu von abwechselnden Bildsensoren ausgelesen werden. Informationen über den
Augenort können
dann von jedem der zusammengesetzten Bilder, die aus den abwechselnden
Linien der Bilddaten, wie dieselben gelesen werden, gebildet sind,
extrahiert werden, um dadurch Infor mationen zu liefern, die eine
dreidimensionale Position des Kopfes anzeigen.
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Die
im Vorhergehenden beschriebenen Beispiele der Operation von Stereoaugenerfassungssystemen
sind nur als Beispiele vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist
nicht auf irgendeine bestimmte Weise des Betreibens von Stereoaugenerfassungssystemen
beschränkt.
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Anstatt
ein Triangulationsverfahren zu verwenden, kann bei Operation 12 ein
Algorithmus verwendet werden, um die Position eines Kopfes des Benutzers
bezüglich
eines Objekts basierend auf dem erfassten Ort von zumindest einem
Auge bei Operation 10 zu bestimmen. Ein Beispiel für einen
Algorithmus kann z. B. sein, eine Grenze eines Kopfes durch ein
Aufnehmen von Durchschnittsabständen von
Gesichtsstrukturen von einem erfassten Ort eines Auges zu schätzen. Da
der Ort des Objekts bekannt ist, kann die Position des Kopfes bezüglich des Objekts
aus der geschätzten
Grenze des Kopfes bestimmt werden. Natürlich ist dies nur ein Beispiel
für einen
Algorithmus, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeinen
bestimmten Algorithmus beschränkt.
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Ferner
kann als ein zusätzliches
Beispiel bei Operation 12 von 1 eine Position
des Kopfes des Benutzers bezüglich
eines Objekts unter Verwendung eines Augenabstands zwischen den
Augen des Benutzers bestimmt werden. Zum Beispiel ist die Position
des Objekts bekannt. Zum Beispiel kann es sich bei dem Objekt z.
B. um einen Airbag, ein Armaturenbrett oder einen Sensor handeln.
Deshalb kann, wenn der bestimmte Augenabstand weiter wird, gefolgert
werden, dass die Position des Kopfes näher an dem Objekt ist. Natürlich ist
dies nur ein Beispiel der Verwendung eines Augenabstandes, um die
Position des Kopfes bezüglich
des Objekts zu bestimmen, und die vorliegende Erfindung ist nicht
auf diese bestimmte Verwendung des Augenabstandes beschränkt.
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Deshalb
wird bei Operation 12 von 1 die Position
des Kopfes bezüglich
eines Objekts basierend auf dem erfassten Ort von zumindest einem Auge
bestimmt. Zum Beispiel wird gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wenn ein Benutzer sich in einem Fahrzeug
befindet, der Ort von zumindest einem Auge des Benutzers erfasst
und eine Position des Kopfes des Benutzers bezüglich eines Objekts wird basierend
auf dem erfassten Ort des Auges bestimmt.
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Bei
verschiedenen Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung kann, wie es im Folgenden näher erörtert wird,
eine mechanische Vorrichtung des Fahrzeugs gemäß der bestimmten Position des
Kopfes eines Benutzers oder einfach gemäß einer bestimmten Position
des Benutzers geeignet gesteuert werden, oder eine geeignete Korrekturaktion kann
vorgenommen werden.
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Zum
Beispiel kann es sich bei dem Objekt in dem Fahrzeug um ein Armaturenbrett
handeln, so dass die Position des Kopfes bezüglich des Armaturenbretts bestimmt
wird. Dann kann eine mechanische Vorrichtung des Fahrzeugs basierend
auf der bestimmten Position gesteuert werden. Zum Beispiel kann
bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung eine geeignete Steuerung automatisch
durchgeführt
werden, um einen Sitz oder einen Spiegel einzustellen (wie z. B.
einen Rückspiegel
oder einen Seitenspiegel). Natürlich
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass
das Objekt das Armaturenbrett ist oder dass die gesteuerte mechanische
Vorrichtung ein Sitz oder ein Spiegel ist.
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Alternativ
dazu kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung eine geeignete Steuerung automatisch
durchgeführt
werden, um eine Vorzusammenstoßkorrekturaktion
zu implementieren. Eine derartige Vorzusammenstoßkorrekturaktion könnte z.
B. ein Aktivieren eines Gurtes, ein Durchführen einer geeigneten Bremsaktion, ein
Durchführen
einer geeigneten Geschwindigkeitssteuerung, ein Durchführen einer
geeigneten Fahrzeugstabilitätssteuerung
usw. umfassen. Diese sind nur als Beispiele für eine Vorzusammenstoßkorrekturaktion
vorgesehen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele
beschränkt.
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Zusätzlich kann
bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung eine geeignete Steuerung automatisch
durchgeführt
werden, um eine Nachzusammenstoßkorrekturaktion
zu implementieren. Eine derartige Nachzusammenstoßkorrekturaktion
könnte
z. B. ein automatisches Telefonieren nach Hilfe, ein automatisches
Abschalten des Motors usw. umfassen. Diese sind nur als Beispiele
für Nachzusammenstoßzusammenstoßkorrekturaktionen
vorgesehen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele
beschränkt.
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Deshalb
sei darauf hingewiesen, dass „Vorzusammenstoß"-Korrekturaktionen Aktionen sind, die
vor dem bevorstehenden Eintreten eines erwarteten Ereignisses, wie
z. B. eines Zusammenstoßes, vorgenommen
werden. „Nachzusammenstoß"-Korrekturaktionen sind Aktionen, die
nach dem Eintreten des erwarteten Ereignisses, wie z. B. eines Zusammenstoßes, vorgenommen
werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein erwartetes Ereignis eventuell
nicht tatsächlich
eintritt. Zum Beispiel können
Vorzusammenstoßaktionen
automatisch implementiert werden, die verhindern, dass der Zusammenstoß tatsächlich eintritt.
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Obwohl
das Bestimmen einer Position eines Kopfes des Benutzers bezüglich eines
Objekts bezüglich
eines Benutzers in einem Fahrzeug beschrieben ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht auf ein Bestimmen einer Position eines Kopfes des
Benutzers in einem Fahrzeug beschränkt. Zum Beispiel kann die
vorliegende Erfindung implementiert werden, um den Ort eines Auges
des Benutzers bezüglich
des Fahrzeugs selbst zum schlüssellosen
Einsteigen in das Fahrzeug zu erfassen.
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Dementsprechend
wird bei Prozess 100 ein Ort eines Auges eines Benutzers
unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses erfasst, und
eine Position eines Kopfes des Benutzers bezüglich eines Objekts wird basierend
auf dem erfassten Ort des Auges bestimmt. Die bestimmte Position
des Kopfes ermöglicht
eine Verwendung der bestimmten Position des Kopfes bei verschiedenen
Anwendungen.
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2 ist
ein Diagramm, das einen Prozess 200 zum Erfassen eines
Ortes eines Auges eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses und zum automatischen Bestimmen von zumindest
einem von Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 2 wird
bei Operation 14 ein Ort eines Auges unter Verwendung eines
automatisierten Erfassungsprozesses erfasst. Zum Beispiel können die
verschiedenen im Vorhergehenden beschriebenen automatisierten Erfassungsprozesse
verwendet werden, um den Ort eines Auges zu erfassen. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf irgendeinen spezifischen automatisierten Prozess
zum Erfassen eines Ortes eines Auges beschränkt.
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Von
Operation 14 geht der Prozess 200 zu Operation 16 über, bei
der zumindest Größen- und Ausrichtungsinformationen
des Benutzers bezüglich eines
Objekts basierend auf dem erfassten Ort des Auges bestimmt werden.
Zum Beispiel entspricht unter der Annahme, dass ein Benutzer aufrecht
in einem Autositz sitzt, die Position des Auges in einer vertikalen
Dimension direkt der Größe des Benutzers.
Wenn sich der Benutzer jedoch in der Nähe des Objekts befindet, könnte die
Größe, die
aus dem Ort der ein oder mehr Augen in einer vertikalen Dimension
berechnet wird, irreführend
sein. Somit kann bei einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in einem Fall, bei dem sich der Benutzer
zu nahe an dem Objekt befindet, ein Augenabstand zwischen den Augen
des Benutzers, der dem Abstand zu dem Benutzer entspricht, mit einem
bestimmten Abstand korreliert werden, wobei ein weiterer Augenabstand
allgemein dem entspricht, dass der Benutzer nahe ist, und ein relativ
enger Augenabstand das Gegenteil anzeigt.
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Ferner
kann, wenn der Kopf des Benutzers nach rechts oder links gedreht
wird, der Augenabstand zwischen den Augen eine engere Augenbeabstandung
bezüglich
des Objekts anzeigen. Dementsprechend kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung eine zusätzliche
Charakterisierung implementiert werden, um eine Kopfdrehung zu bestimmen.
Zum Beispiel kann eine Merkmalsextraktion einer Nase des Benutzers
relativ zu den Augen verwendet werden, um zwischen einer engeren
Augenbeabstandung aufgrund einer Kopfdrehung und aufgrund eines
abnehmenden Abstands zwischen dem Kopf und dem Objekt zu unterscheiden.
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Als
ein zusätzliches
Beispiel können
Sensoren bereitgestellt sein, um den Ort der Augen des Benutzers
zu erfassen, und die Größen- und
Ausrichtungsinformationen können
unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens gemäß Erfassungsergebnissen
der Sensoren bestimmt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf irgendeine spezifische
Weise zum Bestimmen von Größen- und
Ausrichtungsinformationen eines Benutzers beschränkt,
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3 ist
ein Diagramm, das einen Prozess 300 zum Erfassen von Orten
von Augen eines Benutzers und zum automatischen Bestimmen einer
Position eines Kopfes eines Benutzers bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort der Augen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie es in 3 gezeigt ist,
ist ein Sensor 30 bereitgestellt, um einen Ort der Augen 52a und 52b eines
Benutzers zu erfassen. Obwohl nur ein Sensor 30 verwendet
wird, um den Prozess 300 zu veranschaulichen, können mehr
als ein Sensor 30 bereitgestellt sein, um den Ort der Augen 52a und 52b des
Benutzers zu erfassen.
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Zum
Beispiel können,
wie es im Vorhergehenden erwähnt
ist, mehrere Sensoren bereitgestellt sein, um den Ort der Augen 52a und 52b des
Benutzers unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens zu erfassen.
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Ferner
veranschaulicht 3 einen Augenabstand 54 zwischen
den Augen 52a und 52b zum Erfassen von jeweiligen
Orten der Augen 52a und 52b und zum Bestimmen
einer Position eines Kopfes 50 bezüglich eines Objekts 40 gemäß dem Augenabstand 54 zwischen
den Augen 52a und 52b des Benutzers. Obwohl 3 unter
Verwendung eines Objekts 40 beschrieben ist, kann die vorliegende
Erfindung implementiert sein, um eine Position des Kopfes 50 bezüglich mehr
als eines Objekts 40 zu bestimmen. Zum Beispiel kann die
vorliegende Erfindung implementiert sein, um die Position des Kopfes 50 bezüglich eines
Steuerrades und eines Spiegels innerhalb eines Fahrzeuges zu bestimmen.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist eine Lichtquelle 32 zum
Beleuchten der Augen 52a und 52b bereitgestellt,
um einen automatisierten Erfassungsprozess zum Erfassen des Ortes
der Augen 52a und 52b auszuführen. Die Lichtquelle kann
z. B. unter Verwendung von lichtemittierenden Dioden (LEDs) oder
einer beliebigen anderen geeigneten Lichtquelle implementiert sein.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf irgendeinen spezifischen
Typ oder eine spezifische Anzahl von Lichtquellen beschränkt.
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Wie
es ebenfalls in 3 gezeigt ist, ist ein Prozessor 70 mit
dem Sensor 30 und der Lichtquelle 32 verbunden,
um den automatisierten Erfassungsprozess zu implementieren. Die
vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, den
Prozessor 70 mit dem Sensor 30 und der Lichtquelle 32 verbunden
bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Prozessor 70 dem
Sensor 30 bereitgestellt sein, um den Erfassungsprozess
auszuführen.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeinen spezifischen
Typ von Prozessor beschränkt.
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4 ist
ein Diagramm, das eine Vorrichtung 500 zum Erfassen eines
Ortes eines Auges eines Benutzers unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses und zum automatischen Bestimmen von zumindest
Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers bezüglich eines Objekts basierend
auf dem erfassten Ort des Auges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie es in 4 gezeigt
ist, umfasst die Vorrichtung einen Sensor 30 und einen
Prozessor 70. Der Sensor 30 erfasst einen Ort
eines Auges unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses,
und der Prozessor 70 bestimmt Größen- und Ausrichtungsinformationen
des Benutzers bezüglich
eines Objekts basierend auf dem erfassten Ort des Auges. Obwohl
die Vorrichtung 500 unter Verwendung eines Sensors 30 und
eines Prozessors 70 beschrieben ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht auf einen einzigen Prozessor und/oder einen einzigen
Sensor beschränkt.
Zum Beispiel könnte
die Vorrichtung 500 bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zumindest zwei Sensoren zum Erfassen eines Orts von Augen
eines Benutzers unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens
umfassen.
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Dementsprechend
liefert die vorliegende Erfindung ein genaues Verfahren und eine
Vorrichtung zur Augen- und Positionserfassung eines Benutzers.
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Ferner
wird bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung die Position des Kopfes des Benutzers
in einem dreidimensionalen Raum bestimmt. Zum Beispiel können, wie
es in 3 gezeigt ist, ein Kopf 50, Augen 52a und 52b und
ein Objekt 40 in einem x-y-z-Raum existieren, wobei der
Kopf 50 und die Augen 52a und 52b sich in
einer x-y-Ebene befinden, und sich das Objekt 50 in einer
z-Achse befindet, die senkrecht zu der x-y-Ebene ist. Dementsprechend
bestimmt die vorliegende Erfindung die Position des Kopfes 50 in
der x-y-Ebene gemäß einem
erfassten Ort der Augen 52a und 52b in der x-y-Ebene,
um die Position des Kopfes 50 bezüglich des Objekts 40 in
der z-Achse zu bestimmen.
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Die 5A und 5B sind
Diagramme, die einen Prozess zum Erfassen eines Ortes eines Auges
eines Benutzers in einem Fahrzeug unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 5A veranschaulicht
eine Draufsicht des Kopfes 50 und der Augen 52a und 52b,
und 5B veranschaulicht eine Seitenansicht eines Benutzers 56 in
dem Fahrzeug. 5A zeigt auch Seitenspiegel 76a und 76b des Fahrzeugs.
Dementsprechend werden Orte der Augen 52a und 52b unter
Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses erfasst, und
eine Position des Kopfes 50 wird basierend auf dem erfassten Ort
der Augen 52a und 52b bestimmt. Zum Beispiel kann
ein Sensor 30, der ein Sichtfeld 80 aufweist,
bereitgestellt sein, um den Ort der Augen 52a und 52b zu
erfassen. Die Erfassung der Orte der Augen 52a und 52b kann
unter Verwendung von verschiedenen automatisierten Erfassungsprozessen,
wie den im Vorhergehenden erwähnten,
implementiert werden. Zum Beispiel können die Orte der Augen 52a und 52b durch
ein Beleuchten der Augen 52a und 52b von unterschiedlichen
Winkeln und ein Erfassen des Ortes der Augen 52a und 52b basierend
auf Reflexionen der Augen 52a und 52b ansprechend
auf die Beleuchtung erfasst werden. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht auf irgendein spezifisches Verfahren zum Erfassen eines
Ortes von ein oder mehr Augen beschränkt.
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5B zeigt
eine Seitenansicht des Benutzers 56, der in einem Vordersitz 78 eines
Fahrzeuges sitzt. Wie es in 5B gezeigt
ist, sitzt der Benutzer 56 vor einem Steuerrad 60 des
Fahrzeugs, in das ein Airbag 72 eingebaut ist, und einem
Rückspiegel 74. Ein
Ort des Auges 52a des Benutzers 56 in dem Fahrzeug
wird z. B. unter Verwendung eines Infrarotreflexionsvermögens des
Auges 52a oder einer Differenzwinkelbeleuchtung des Auges 52a erfasst.
Dann wird zumindest eines von Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers 56 basierend auf
dem erfassten Ort des Auges 52a bestimmt. Wie es im Vorhergehenden
erörtert
ist, können
die bestimmten Größen- und
Ausrichtungsinformationen für
verschiedene Zwecke implementiert werden. Zum Beispiel können der
Airbag 72, der Rückspiegel 74,
das Steuerrad 60 und/oder der Vordersitz 78 des
Fahrzeugs basierend auf den bestimmten Größen- und Ausrichtungsinformationen
des Benutzers 56 bezüglich
des Sensors 30 oder bezüglich
des Rückspiegels 74 gesteuert
werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung kann eine geeignete Vorzusammenstoß- und/oder
Nachzusammenstoßkorrekturaktion
gemäß den bestimmten
Größen- und
Ausrichtungsinformationen vorgenommen werden.
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Obwohl 5B unter
Verwendung eines Airbags 72 beschrieben ist, der vor dem
Benutzer 56 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung
nicht auf einen Airbag eines Fahrzeugs beschränkt, der vor einem Benutzer
angeordnet ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung implementiert
sein, um einen Seitenairbag eines Fahrzeugs gemäß bestimmten Größen- und
Ausrichtungsinformationen eines Benutzers zu steuern. Außerdem ist
die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass ein Spiegel ein Rückspiegel
ist. Zum Beispiel können
die Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers 56 bezüglich eines
Sicherheitsspiegels bestimmt werden, wie z. B. denjenigen, die bereitgestellt
sind, um einen Kind-Insassen zu beaufsichtigen oder anzusehen, der
in einem Rücksitz
eines Fahrzeugs sitzt.
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Die 6A, 6B und 6C sind
Diagramme, die einen Prozess zum Erfassen von Orten von Augen eines
Benutzers in einem Fahrzeug unter Verwendung eines automatisierten
Erfassungsprozesses gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 6A veranschaulicht
eine Erfassung der Orte der Augen 52a und 52b in
einem zweidimensionalen Feld unter Verwendung eines Sensors 30,
der ein Sichtfeld 80 aufweist, 6B veranschaulicht
eine Erfassung des Ortes der Augen 52a und 52b in
einem dreidimensio nalen Feld unter Verwendung von Sensoren 30a und 30b,
die Sichtfelder 80a bzw. 80b aufweisen, und 6C veranschaulicht
eine Seitenansicht eines Benutzers 56, der in einem Vordersitz
eines Fahrzeugs sitzt. Wie es in 6B gezeigt
ist, sind die Sensoren 30a und 30b bereitgestellt,
um die Orte der Augen 52a und 52b unter Verwendung
eines automatisierten Erfassungsprozesses zu erfassen, um zumindest Größen- und
Ausrichtungsinformationen des Benutzers 56 zu bestimmen.
Wie es im Vorhergehenden erörtert
ist, können
die Orte der Augen 52a und 52b z. B. durch ein
Beleuchten der Augen 52a und 52b von zumindest
zwei Winkeln und ein Erfassen des Ortes der Augen 52a und 52b unter
Verwendung einer Differenz zwischen Reflexionen ansprechend auf die
Beleuchtung erfasst werden. Dann werden die Größe und Ausrichtung des Benutzers 56 z.
B. gemäß einem
Augenabstand zwischen den Augen 52a und 52b basierend
auf den erfassten Orten der Augen 52a und 52b bestimmt.
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Die
Bestimmung einer Position eines Benutzers basierend auf ein oder
mehr erfassten Orten von ein oder mehr Augen des Benutzers ermöglicht verschiedene
Anwendungen der Positionsinformationen des Benutzers. Zum Beispiel
können
verschiedene mechanische Vorrichtungen, wie z. B. Sitze, Spiegel und
Airbags, gemäß der bestimmten
Position des Benutzers eingestellt werden.
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Außerdem können z.
B. Vorzusammenstoßkorrekturaktionen
automatisch durchgeführt
werden, um die Vorzusammenstoßkorrekturaktionen
basierend auf der bestimmten Position eines Benutzers zu implementieren.
Eine derartige Vorzusammenstoßkorrekturaktion
könnte
z. B. ein Aktivieren eines Gurtes, ein Durchführen einer geeigneten Bremsaktion, ein
Durchführen
einer geeigneten Geschwindigkeitssteuerung, ein Durchführen einer
geeigneten Fahrzeugstabilitätssteuerung
usw. umfassen. Diese sind nur als Beispiele für eine Vorzusammenstoßkorrekturaktion
vorgesehen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele
beschränkt.
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Außerdem können bei
verschiedenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung Nachzusammenstoßkorrekturaktionen automatisch durchgeführt werden,
um die Nachzusammenstoßkorrekturaktionen
basierend auf der bestimmten Position eines Benutzers zu implementieren.
Eine derartige Nachzusammenstoßkorrekturaktion
könnte
z. B. ein automatisches Telefonieren nach Hilfe, ein automatisches
Abschalten des Motors usw. umfassen. Diese sind nur als Beispiele
für eine
Nachzusammenstoßzusammenstoßkorrekturaktion
vorgesehen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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7 ist
ein Diagramm, das einen Prozess 400 zum Erfassen eines
Ortes eines Auges unter Verwendung eines automatisierten Erfassungsprozesses,
zum Bestimmen einer Position eines Benutzers basierend auf dem erfassten
Ort des Auges und zum automatischen Implementieren einer Vorzusammenstoß- und/oder Nachzusammenstoßaktion
gemäß der bestimmten
Position gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 7 wird
bei Operation 24 ein Ort eines Auges unter Verwendung eines
automatisierten Erfassungsprozesses erfasst. Zum Beispiel können die
verschiedenen automatisierten Erfassungsprozesse, die im Vorhergehenden beschrieben
sind, verwendet werden, um den Ort des Auges zu erfassen.
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Unter
Bezugnahme auf 7 geht der Prozess 400 von
Operation 24 zu Operation 26 über, bei der eine Position
eines Benutzers basierend auf dem erfassten Ort des Auges bestimmt
wird. Zum Beispiel kann die Position des Benutzers durch ein Korrelieren
des erfassten Ortes des Auges mit der Größe des Benutzers geschätzt werden,
um die Position des Benutzers zu bestimmen.
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Von
Operation 26 geht der Prozess 400 von 7 zu
Operation 28 über,
bei der eine Vorzusammenstoßaktion
und/oder eine Nachzusammenstoßaktion
automatisch basierend auf der bestimmten Position des Benutzers
implementiert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
ein Implementieren eines Vorzusammenstoßes und/oder eines Nachzusammenstoßes beschränkt. Zum
Beispiel kann es sich bei dem bevorstehenden Ereignis um etwas anderes
als einen Zusammenstoß handeln, und
bei der automatisch implementierten Aktion kann es sich um etwas
anderes als eine Vorzusammenstoß- oder Nachzusammenstoßkorrekturaktion
handeln.
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8 ist
ein Diagramm, das einen Prozess 600 zum Erfassen eines
Augenblinzelmusters eines Benutzers unter Verwendung eines Infrarotreflexionsvermögens eines
Auges des Benutzers und zum Senden von Nachrichten von dem Benutzer
gemäß dem erfassten
Augenblinzelmuster des Benutzers gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 8 wird
bei Operation 20 ein Augenblinzelmuster unter Verwendung
eines Infrarotreflexionsvermögens des
Auges erfasst. Ferner kann der automatisierte Erfassungsprozess,
der in der U.S.-Anmeldung mit dem Titel „APPARATUS AND METHOD FOR
DETETING PUPILS" beschrieben
ist, auf die im Vorhergehenden verwiesen ist, verwendet werden,
um ein Augenblinzelmuster zu erfassen.
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Von
Operation 20 geht der Prozess 600 zu Operation 22 über, bei
der Nachrichten von einem Benutzer gemäß dem erfassten Blinzelmuster
gesendet werden. Zum Beispiel wird ein Augenblinzelmuster einer
behinderten Person automatisch erfasst, und das erfasste Augenblinzelmuster
wird in Buchstaben und/oder Wörter
des englischen Alphabets decodiert, um Nachrichten von der behinderten Person
unter Verwendung des Augenblinzelmusters zu senden. Ferner wird
eine Frequenz des Augenblinzelmusters zum Senden von Nachrichten
von dem Benutzer gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Unter
Bezugnahme auf 8 ermöglicht die Verwendung eines
Infrarotreflexionsvermögens
eines Auges, um das Augenblinzelmuster zu erfassen, dass das Augenblinzelmuster
des Benutzers aus mehreren Richtungen erfasst wird, ohne den Benutzer
auf einen eingeschränkten
Abschnitt eines Bereichs zu beschränken, von dem die Nachrichten
zu senden sind. Zum Beispiel kann ein Benutzer Nachrichten in einem
weiten Bereich senden, ohne sich aktiv für die Erfassung des Augenblinzelmusters
einsetzen zu müssen.
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Deshalb
ermöglicht
die vorliegende Erfindung auch eine Verwendung eines Augenblinzelmusters
zu Kommunikationszwecken durch ein Erfassen eines Augenblinzelmusters
aus mehreren Richtungen.
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Obwohl
verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Verwendung
einer Erfassung von Augen eines Benutzers beschrieben wurden, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf eine Erfassung beider Augen des
Benutzers beschränkt.
Zum Beispiel kann ein Auge eines Benutzers erfasst werden, und eine
Position eines Kopfes des Benutzers kann unter Verwendung des erfassten
Auges des Benutzers geschätzt
werden.
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Obwohl
einige Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind,
werden Fachleute erkennen, dass Veränderungen an diesen Ausführungsbeispielen
vorgenommen werden können,
ohne von den Prinzipien und der Wesensart der Erfindung abzuweichen,
deren Schutzumfang in den angehängten
Ansprüchen und
ihren Äquivalenten
definiert ist.