DE102012209463A1 - Vorrichtung und verfahren zum erfassen einer blendung des fahrers und system und verfahren zum blockieren einer blendung unter verwendung derselben - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum erfassen einer blendung des fahrers und system und verfahren zum blockieren einer blendung unter verwendung derselben Download PDF

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Abstract

Es wird eine Technik zum Erfassen, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt, beschrieben. Genauer gesagt erfasst die Technik einen Gesichtsbereich und einen Augenbereich eines Fahrerbildes und einen Bereich, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt, und bestimmt dann, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt, um eine Richtung eines Einfalls der direkten Sonneneinstrahlung zu erfassen, und blockiert dann automatisch mithilfe einer Blockiervorrichtung die direkte Sonneneinstrahlung in der Richtung, in welche Licht einfällt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen einer Blendung des Fahrers und ein System und ein Verfahren zum Blockieren einer Blendung unter Verwendung derselben.
  • Stand der Technik
  • Wenn direkte Sonneneinstrahlung mit den Augen des Fahrers beim Fahren eines Fahrzeugs in Kontakt kommt, kann der Fahrer geblendet werden, was zu einer Herabsetzung der Fahrsicherheit führt. Als Lösung haben einige Hersteller Smart-Fenster, elektrische Sonnenblenden oder dergleichen innerhalb des Fahrzeugs eingesetzt, um den Fahrer vor einer Blendung zu schützen.
  • Ein Smart-Fenster stellt eine Vorrichtung dar, die aktiv die Durchlässigkeit für sichtbares Licht durch manuelles Anlegen einer Spannung an ein Verbundglas mit einer darin eingefügten speziellen Folie steuert. Nach Anlegen dieser Spannung an das Verbundglas wird die Lichtdurchlässigkeit beeinflusst, um eine Form von durchlässigem Lichtschutz für den Fahrer bereitzustellen.
  • Eine elektrische Sonnenblende stellt eine Vorrichtung dar, die eine direkte Sonneneinstrahlung blockiert, die von der Vorderseite oder von den Seiten des Fahrzeugs einfällt, indem eine Blendleiste in dem Fahrzeug über einen Schaltvorgang bewegt wird. Da jedoch die Bedienung von diesen Vorrichtungen durch den Fahrer handbetätigt wird, muss der Fahrer nach wie vor seine oder ihre Augen von der Straße abwenden, um die Blende nach seinem oder ihrem Geschmack entsprechend einzustellen, wodurch die Fahrsicherheit beeinträchtigt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde demzufolge gemacht, um die oben beschriebenen Probleme, die im Stand der Technik auftreten, zu lösen, während die durch den Stand der Technik erzielten Vorteile davon unberührt beibehalten werden.
  • Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen, ob der Fahrer geblendet wird, bereit. Insbesondere erfasst das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Gesichts- und Augenbereich eines Fahrerbildes, erfasst einen Bereich, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt und bestimmt, ob die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  • In manchen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein System bereit und ein Verfahren erfasst die Richtung der einfallenden direkten Sonneneinstrahlung, blockiert die direkte Sonneneinstrahlung in der Richtung, in welche das Licht einfällt.
  • In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen einer Blendung des Fahrers bereitgestellt, umfassend: eine Bildaufnahmevorrichtung, die ein Gesichtsbild des Fahrers fotografiert; eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, die einen Augenbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers erfasst, eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die einen Gesichtsbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers erfasst; eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet) erfasst, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich einfällt; und eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, die bestimmt, ob die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen einer Blendung des Fahrers bereitgestellt, umfassend: Fotografieren, durch die Bildaufnahmevorrichtung, eines Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Augenbereichs des Gesichtsbildes Fahrers; Erfassen, durch eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, des Gesichtsbereichs des Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Bereichs (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt; und Bestimmen, durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung, ob die Blendung die Fahrtzüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Blockieren einer Blendung bereitgestellt, umfassend: eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, die einen Gesichtsbereich und einen Augenbereich eines Gesichtsbildes des Fahrers erfasst, die einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet) erfasst, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt, und die bestimmt, ob die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt; eine Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung, die eine Form des durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Einfallsbereichs erkennt; eine Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung, die eine Einfallsrichtung basierend auf einer durch die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung erkannten Form des Einfallsbereichs und den durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich erfasst; und eine Blockiervorrichtungs-Ansteuerung, die eingerichtet ist, um eine Blockiervorrichtung zu regeln und zu betätigen, um die direkte Sonneneinstrahlung aus der durch die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Einfallsrichtung zu blockieren.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Blockieren einer Blendung bereitgestellt, umfassend: Erfassen, durch eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, eines Gesichtsbereichs und eines Augenbereichs eines Gesichtsbildes des Fahrers, Erfassen eines Bereichs (im Folgenden als ein Einfalls bereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt, und Bestimmen, ob die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt; Erkennen, durch eine Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung, einer Form des Einfallsbereichs; Erfassen, durch eine Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung, einer Einfallsrichtung basierend auf einer Form des erkannten Einfallsbereichs und des erfassten Gesichtsbereichs; und Blockieren, durch eine Blockiervorrichtungs-Ansteuerung, direkter Sonneneinstrahlung aus der erfassten Einfallsrichtung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, wobei:
  • 1 stellt eine Darstellung einer Anordnung einer Vorrichtung zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
  • 2A bis 2D stellen eine beispielhafte Darstellung dar, die Erfassungsergebnisse einer Blendung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 3 stellt eine ausführliche Darstellung einer Anordnung einer Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
  • 4 stellt eine Darstellung einer Anordnung eines Systems zum Blockieren einer Blendung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
  • 5 stellt eine ausführliche Darstellung einer Anordnung einer Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
  • 6A bis 6C stellen beispielhafte Darstellungen der durch das System zum Blockieren einer Blendung erfassten Einfallsrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
  • 7 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar; und
  • 8 stellt ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird.
  • Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuervorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disk(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart-Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, z. B. durch einen Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN) gespeichert und ausgeführt wird.
  • 1 stellt eine Darstellung einer Anordnung einer Vorrichtung zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Vorrichtung 10 zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die eine Vorrichtung darstellt, die in einem Fahrzeug montiert ist, um zu erfassen, ob die Blendung eine Fähigkeit der Fahrer beeinträchtigt, um aufgrund direkter Sonneneinstrahlung in ihren Augen zu fahren, eine Bildaufnahmevorrichtung 11, eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung 12, eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13, eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 und eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung 15.
  • Unter Beschreibung der einzelnen Komponenten fotografiert die Bildaufnahmevorrichtung 11, die zum Beispiel eine in einem Fahrzeug montierte CCD-Kamera (Charge Coupled Device (CCD) Camera) ist, ein Gesichtsbild des Fahrers. Das fotografierte Gesichtsbild ist zum Beispiel in 2A gezeigt.
  • Die Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung 12 erfasst den Augenbereich des Gesichtsbildes des Fahrers, das durch die Bildaufnahmevorrichtung 11 fotografiert wird. Der erfasste Augenbereich ist in 2B gezeigt. Die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfasst den Gesichtsbereich des Gesichtsbildes des Fahrers, das durch die Bildaufnahmevorrichtung 11 fotografiert wird. Der erfasste Gesichtsbereich ist in 2B gezeigt.
  • Die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasst einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen die direkte Sonneneinstrahlung in den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtbereich einfällt. Der erfasste Einfallsbereich ist in 2C gezeigt.
  • Die Blendungs-Erfassungsvorrichtung 15 bestätigt, ob der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasste Einfallsbereich den durch die Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung 12 erfassten Augenbereich überlappt, um zu bestimmen, dass die Blendung auftritt, wenn der Einfallsbereich den Augenbereich überlappt, und bestätigt, dass die Blendung auftritt, wenn der Einfallsbereich den Augenbereich nicht überlappt, wie dies in 2D gezeigt ist.
  • Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst nicht die Bildaufnahmevorrichtung 11 und interagiert mit einem Driver State Monitoring (DSM) System, wodurch das Gesichtsbild des Fahrers erfasst wird. Ferner können die Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung 12 und die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die eine bekannte Technologie darstellen, durch ein einzelnes Erfassungsmodul ausgeführt sein.
  • Nachstehend wird die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 unter Bezugnahme auf 3 ausführlich beschrieben. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Bereichs-Binarisierungsvorrichtung 141, eine Bereichs-Sortiervorrichtung 142 und eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 143.
  • Als erstes führt die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung 141 einen Binarisierungsprozess zum Anwenden eines vorbestimmten Schwellenwerts auf den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtsbereich durch, um den Gesichtsbereich als schwarz oder weiß darzustellen. Das heißt, die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung 141 stellt den Gesichtsbereich als weiß dar, wenn die Helligkeit von jedem Pixel innerhalb des Gesichtsbereichs einen gegebenen Schwellenwert überschreitet, und stellt den Gesichtsbereich als schwarz dar, wenn die Helligkeit davon den gegebenen Schwellenwert nicht überschreitet.
  • In diesem Fall ist der Schwellenwert kein fester Wert, sondern ist ein Wert entsprechend einem Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung 11. Das heißt, die Helligkeitsverteilung des Gesichtsbereichs innerhalb des Bildes wird basierend auf dem Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung 11 variiert. Darüber hinaus kann es in manchen Ausführungsformen bevorzugt sein, den Schwellenwert derart einzustellen, um mit dem Belichtungswert zu übereinstimmen.
  • Die Bereichs-Sortiervorrichtung 142 sortiert den durch die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung 141 binarisierten Gesichtsbereich in einen schwarzen Bereich und einen weißen Bereich. In diesem Fall kann die Bereichs-Sortiervorrichtung 142 einen Bereich durch einen X-Y-Projektionsmechanismus oder einen Labeling-Mechanismus sortieren. Die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 143 erfasst den durch die Bereichs-Sortiervorrichtung 142 sortierten weißen Bereich als den Einfallsbereich.
  • 4 stellt eine Darstellung einer Anordnung eines Systems zum Blockieren einer Blendung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 4 gezeigt, umfasst das System zum Blockieren einer Blendung unter Verwendung der Erfassung der Blendung des Fahrers gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung 10 zum Erfassen einer Blendung, eine Einfallsbereichs form-Erkennungsvorrichtung 20, eine Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 und eine Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40.
  • Jede Komponente der Vorrichtung 10 zum Erfassen, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wird durch das zuvor beschriebene Schema beschrieben.
  • Die Einfallsbereichs form-Erkennungsvorrichtung 20 erkennt die Form des Einfallsbereichs, der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasst wird. In diesem Fall kann die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung 20 den Einfallsbereich durch den X-Y-Projektionsmechanismus, den Labeling-Mechanismus, einen Gesichtsbild-Helligkeitswert-Verteilungs-Analyse-Mechanismus oder dergleichen erkennen.
  • Die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 nähert eine Grenzlinie zwischen der durch die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung 20 erkannten Form und dem durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtsbereich zu einer Geraden an und erfasst dann die Einfallsrichtung basierend auf einer Steigung der Geraden.
  • Die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 regelt und betätigt eine Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung wie zum Beispiel ein Smart-Fenster, eine elektrische Sonnenblende oder dergleichen, um die direkte Sonneneinstrahlung, die aus einer durch die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 erfassten Richtung einfällt, zu blockieren. In diesem Fall kann die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 ebenfalls die Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung nur dann ansteuern, wenn der Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung 11 nicht einen Referenzwert überschreitet, wodurch eine automatisierte Sonneneinstrahlungs-Blockiervorrichtung bereitgestellt wird, wenn die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt.
  • Darüber hinaus kann die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 die Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung nicht ansteuern, wenn der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasste Einfallsbereich den größten Teil (zum Beispiel 95% oder mehr) des durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtsbereichs umfasst. Dieses Feature verhindert in wirksamer Weise Fehler aufgrund eines Gegenlicht-Phänomens, das die direkte Sonneneinstrahlung in die Bildaufnahmevorrichtung 11 einleitet.
  • Darüber hinaus kann die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 eingerichtet sein, um die Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung nicht anzusteuern, wenn die Streuung der Helligkeitswerte von jedem Pixel des Gesichtsbereichs einen Referenzwert nicht überschreitet. Dies dient zum Sortieren von Frontlicht, das einen Zustand angibt, in dem Licht direkt in das Gesicht der Person projiziert wird, und dem Gegenlicht, das nicht direkt in das Gesicht der Person gerichtet wird.
  • Nachfolgend wird die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 unter Bezugnahme auf 5 ausführlich beschrieben. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Grenzlinien-Näherungsvorrichtung 31 und eine Steigungs-Bestimmungsvorrichtung 32. Als erstes nähert die Grenzlinien-Näherungsvorrichtung 31 die Grenzlinie zwischen der durch die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung 20 erkannten Form und dem durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtsbereich auf eine Gerade an.
  • Verschieden Arten von angenäherten Grenzlinien sind in 6A bis 6C gezeigt. Die Steigungs-Bestimmungsvorrichtung 32 berechnet eine Geradensteigung, die ein Ergebnis darstellt, das durch die Grenzlinien-Näherungsvorrichtung 31 angenähert wird, um die Einfallsrichtung der direkten Sonneneinstrahlung zu bestimmen.
  • 6A zeigt einen Zustand, in dem die direkte Sonneneinstrahlung von den Seiten einfällt, zu Beispiel wenn die Steigung der Geraden einem vertikalen Bereich (z. B. 80° bis 110°) entspricht.
  • 6B zeigt einen Zustand, in dem die direkte Sonneneinstrahlung von einer Vorderseite einfällt, zum Beispiel wenn die Geradensteigung einem horizontalen Bereich (z. B. 170° bis 190°) entspricht.
  • 6C zeigt einen Zustand, in dem die direkte Sonneneinstrahlung von einer Vorderseite und den Seiten einfällt, zum Beispiel wenn die Geradensteigung nicht dem Fall aus 6A oder dem Fall aus 6B entspricht.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Als erstes fotografiert die Bildaufnahmevorrichtung 11 das Gesichtbild des Fahrers (701). Als nächstes erfasst die Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung 12 den Augenbereich des Gesichtsbildes des Fahrers (702). Dann erfasst die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 den Gesichtsbereich des Gesichtsbildes des Fahrers (703) und die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasst den Bereich, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtbereich einfällt (im Folgenden als der Einfallsbereich bezeichnet) (704). In Erwiderung darauf bestimmt die Blendungs-Erfassungsvorrichtung 15, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt (705).
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Erfassen einer Blendung des Fahrers gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Als erstes erfasst die Vorrichtung 10 zum Erfassen einer Blendung den Gesichtsbereich und den Augenbereich des Gesichtsbildes des Fahrers und erfasst den Bereich, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt (im Folgenden als der Einfallsbereich bezeichnet), um zu bestimmen, ob die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt (801). In Erwiderung dazu erkennt die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung 20 die Form des Einfallsbereichs (802) und die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung 30 nähert die Grenzlinie zwischen der Form des erkannten Einfallsbereichs und dem Gesichtsbereich auf eine Gerade an und erfasst dann die Einfallsrichtung basierend auf der Steigung der Geraden (803). Als nächstes regelt und betätigt die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 die Blockiervorrichtung, um die direkte Sonneneinstrahlung aus der erfassten Einfallsrichtung zu blockieren (804).
  • In diesem Fall kann die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 ebenfalls die Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung nur dann ansteuern, wenn der Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung 11 einen gegebenen Referenzwert nicht überschreitet, wodurch eine automatisierte Sonneinstrahlungs-Blockiervorrichtung bereitgestellt wird, wenn die Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt.
  • Darüber hinaus kann die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung 40 die Vorrichtung zum Blockieren direkter Sonneneinstrahlung nicht ansteuern, wenn der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung 14 erfasste Einfallsbereich den größten Teil (zum Beispiel 95% oder mehr) des durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Gesichtsbereichs umfasst. Dieses Feature verhindert in wirksamer Weise Fehler aufgrund eines Gegenlicht-Phänomens, das die direkte Sonneneinstrahlung in die Bildaufnahmevorrichtung 11 einleitet.
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erfassen in vorteilhafter Weise automatisch den Gesichtsbereich und den Augenbereich des Fahrerbildes, erfassen den Bereich, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtbereich einfällt und bestimmen, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit der Fahrer beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt, um die Richtung zu erfassen, in welcher Licht der direkten Sonneneinstrahlung einfällt, und blockiert dann die direkte Sonneneinstrahlung in der Richtung, in welche Licht einfällt, wodurch ermöglicht wird, dass der Fahrer sicher fahren kann.
  • Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für veranschaulichende Zwecke beschrieben worden sind, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedenste Änderungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Umfang und dem Geist der Erfindung, wie dies in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
    • 11
    BILDAUFNAHMEVORRICHTUNG
    12
    AUGENBEREICHS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    13
    GESICHTSBEREICHS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    14
    EINFALLSBEREICHS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    15
    BLENDUNGS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    Fig. 3
    141
    BEREICHS-BINARISIERUNGSVORRICHTUNG
    142
    BEREICHS-SORTIERVORRICHTUNG
    143
    EINFALLSBEREICHS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    Fig. 4
    10
    BLENDUNGS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    20
    EINFALLSBEREICHSFORM-ERKENNUNGSVORRICHTUNG
    30
    EINFALLSRICHTUNGS-ERFASSUNGSVORRICHTUNG
    40
    BLOCKIERVORRICHTUNGS-ANSTEUERUNG
    Fig. 5
    31
    GRENZLINIEN-NÄHERUNGSVORRICHTUNG
    32
    STEIGUNGS-BESTIMMUNGSVORRICHTUNG
    Fig. 7
    701
    GESICHTSBILD DES FAHRERS FOTOGRAFIEREN
    702
    AUGEBEREICH DES GESCIHTSBILDES DES FAHRERS ERFASSEN
    703
    GESICHTSBEREICH DES GESCIHTSBILDES DES FAHRERS ERFASSEN
    704
    BEREICH (IM FOLGENDEN ALS EINFALLSBEREICH BEZEICHNET) ERFASSEN, IN WELCHEN DIREKTE SONNENEINSTRAHLUNG IN DEN GESCIHTSBEREICH EINFÄLLT
    705
    BESTIMMEN, DASS BLENDUNG PROBLEME FÜR DEN FAHRER VERURSACHT, WENN EINFALLSBEREICH DEN AUGENBEREICH ÜBERLAPPT
    Fig. 8
    801
    GESICHTSBEREICH UND AUGENBEREICH DES GESICHTSBILDES DES FAHRERS ERFASSEN; BEREICH (IM FOLGENDEN ALS EIN EINFALLSBEREICH BEZEICHNET) ERFASSEN, IN WELCHEN DIREKTE SONNENEINSTRAHLUNG IN DEN GESICHTSBEREICH EINFÄLLT, UND BESTIMMEN, DASS EINE BLENDUNG PROBLEME FÜR DEN FAHRER VERURSACHT, WENN DER EINFALLSBEREICH DEN AUGENBEREICH ÜBERLAPPT
    802
    FORM DES EINFALLSBEREICHS ERKENNEN
    803
    GRENZLINIE ZWISCHEN FORM DES ERKANNTEN EINFALLSBEREICHS UND GESICHTSBEREICH AUF GERADE ANNÄHERN UND DANN EINFALLSRICHTUNG BASIEREND AUF STEIGUNG DER GERADEN ERFASSEN
    804
    BLOCKIERVORRICHTUNG ANSTEUERN, UM DIREKTE SONNENEINSTRAHLUNG AUS DER ERFASSTEN EINFALLSRICHTUNG ZU BLOCKIEREN

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Erfassen einer Blendung des Fahrers, aufweisend: eine Bildaufnahmevorrichtung, die eingerichtet ist, um ein Gesichtsbild des Fahrers zu fotografieren; eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Augenbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers zu erfassen; eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Gesichtsbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers zu erfassen; eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet) zu erfassen, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich einfällt; und eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung umfasst: eine Bereichs-Binarisierungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Schwellenwert auf den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich anzuwenden, um den Gesichtsbereich als schwarz oder weiß darzustellen; eine Bereichs-Sortiervorrichtung, die eingerichtet ist, um den durch die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung binarisierten Gesichtsbereich in einen schwarzen Bereich und einen weißen Bereich zu sortieren; und eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um den durch die Bereichs-Sortiervorrichtung sortierten weißen Bereich als den Einfallsbereich zu erfassen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung den Gesichtbereich als weiß darstellt, wenn die Helligkeit von jedem Pixel innerhalb des Gesichtsbereichs den Schwellenwert überschreitet, und den Gesichtsbereich als schwarz darstellt, wenn die Helligkeit davon den Schwellenwert nicht überschreitet.
  4. System zum Blockieren einer Blendung, aufweisend: eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Gesichtsbereich und einen Augenbereich von einem Gesichtsbild des Fahrers zu erfassen, erfasst einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt, und bestimmt, dass die Blendung Probleme für den Fahrer verursacht, wenn der Einfallsbereich den Augenbereich überlappt; eine Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Form des durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Einfallsbereichs zu erkennen; eine Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Einfallsrichtung basierend auf der durch die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung erkannten Form des Einfallsbereichs und dem durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich zu erfassen; und eine Blockiervorrichtungs-Ansteuerung, die eingerichtet ist, um eine Blockiervorrichtung zu regeln und zu betätigen, um direkte Sonneneinstrahlung aus der durch die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung erfassten Einfallsrichtung zu blockieren.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung umfasst: eine Grenzlinien-Näherungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Grenzlinie zwischen der durch die Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung erkannten Form und dem Gesichtsbereich auf eine Gerade anzunähern; und eine Steigungs-Bestimmungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die Einfallsrichtung der direkten Sonneneinstrahlung durch Berechnen einer Steigung der Geraden zu bestimmen, die ein Ergebnis darstellt, das durch die Grenzlinie durch die Grenzlinien-Näherungsvorrichtung angenähert wird.
  6. System nach Anspruch 5, wobei die Steigungs-Bestimmungsvorrichtung die Einfallsrichtung als seitlichen Einfall bestimmt, wenn die Steigung der Geraden einem vertikalen Bereich entspricht, die Einfallsrichtung als Fronteinfall bestimmt, wenn die Steigung der Geraden einem horizontalen Bereich entspricht, und die Einfallsrichtung als den seitlichen Einfall und Fronteinfall in anderen Fällen bestimmt.
  7. System nach Anspruch 4, wobei die Blendungs-Erfassungsvorrichtung umfasst: eine Bildaufnahmevorrichtung, die eingerichtet ist, um ein Gesichtsbild des Fahrers zu fotografieren; eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Augenbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers zu erfassen; eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Gesichtsbereich des durch die Bildaufnahmevorrichtung fotografierten Gesichtsbildes des Fahrers zu erfassen; eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Bereich (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet) zu erfassen, in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich einfällt; und eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  8. System nach Anspruch 7, wobei die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung umfasst: eine Bereichs-Binarisierungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Schwellenwert auf den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich anzuwenden, um den Gesichtsbereich als schwarz oder weiß darzustellen; eine Bereichs-Sortiervorrichtung, die eingerichtet ist, um den durch die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung binarisierten Gesichtsbereich in einen schwarzen Bereich und einen weißen Bereich zu sortieren; und eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um den durch die Bereichs-Sortiervorrichtung sortierten weißen Bereich als den Einfallsbereich zu erfassen.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung den Gesichtbereich als weiß darstellt, wenn die Helligkeit von jedem Pixel innerhalb des Gesichtsbereichs den Schwellenwert überschreitet, und den Gesichtsbereich als schwarz darstellt, wenn die Helligkeit davon den Schwellenwert nicht überschreitet.
  10. System nach Anspruch 7, wobei die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung die Blockiervorrichtung ansteuert, wenn ein Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung einen ersten Referenzwert nicht überschreitet.
  11. System nach Anspruch 7, wobei die Blockiervorrichtungs-Ansteuerung die Blockiervorrichtung nicht ansteuert, wenn der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfasste Einfallsbereich den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich oberhalb eines zweiten Referenzwertes umfasst.
  12. Verfahren zum Erfassen einer Blendung des Fahrers, aufweisend: Fotografieren, durch eine Bildaufnahmevorrichtung, eines Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Augenbereichs des Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, des Gesichtsbereichs des Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Bereichs (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt; und Bestimmen, durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erfassen des Einfallsbereichs umfasst: Binarisieren, durch die Bereichs-Binarisierungsvorrichtung, des Gesichtsbildes als schwarz oder weiß durch Anwenden eines Schwellenwerts auf den erfassten Gesichtsbereich; Sortieren, durch die Bereichs-Sortiervorrichtung, des binarisierten Gesichtsbereichs in einen schwarzen Bereich und einen weißen Bereich; und Erfassen, durch eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, des sortierten weißen Bereichs als den Einfallsbereich.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Binarisieren umfasst: Darstellen des Gesichtsbereichs als weiß, wenn die Helligkeit von jedem Pixel innerhalb des Gesichtsbereichs den Schwellenwert überschreitet; und Darstellen des Gesichtsbereichs als schwarz, wenn die Helligkeit davon den Schwellenwert nicht überschreitet.
  15. Verfahren zum Blockieren einer Blendung, aufweisend: Erfassen, durch eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, eines Gesichtsbereichs und eines Augenbereichs eines Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung, eines Bereichs (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt; Bestimmen, durch die Blendungs-Erfassungsvorrichtung, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt; Erkennen, durch eine Einfallsbereichsform-Erkennungsvorrichtung, einer Form des Einfallsbereichs; Erfassen, durch eine Einfallsrichtungs-Erfassungsvorrichtung, einer Einfallsrichtung basierend auf einer Form des erkannten Einfallsbereichs und dem erfassten Gesichtsbereich; und Betätigen und Regeln, durch eine Blockiervorrichtungs-Ansteuerung, einer Blockiervorrichtung, um direkte Sonneneinstrahlung aus der erfassten Einfallsrichtung zu blockieren.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Erfassen der Einfallsrichtung umfasst: Annähern, durch eine Grenzlinien-Näherungsvorrichtung, einer Grenzlinie zwischen der Form des erkannten Einfallsbereichs und dem erfassten Gesichtsbereich auf eine Gerade; und Bestimmen, durch eine Steigungs-Bestimmungsvorrichtung, der Einfallsrichtung der direkten Sonneneinstrahlung durch Berechnen einer Steigung der Geraden.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Erfassen der Einfallsrichtung umfasst: Bestimmen der Einfallsrichtung als seitlichen Einfall, wenn die Steigung der Geraden einem vertikalen Bereich entspricht; Bestimmen der Einfallsrichtung als Fronteinfall, wenn die Steigung der Gerade einem horizontalen Bereich entspricht; und Bestimmen der Einfallsrichtung als seitlichen Einfall und Fronteinfall in Fällen mit Ausnahme der ersten und zweiten Bestimmung.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bestimmen der Blendung umfasst: Fotografieren, durch eine Bildaufnahmevorrichtung, eines Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Augenbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Augenbereichs des Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung, des Gesichtsbereichs des Gesichtsbildes des Fahrers; Erfassen, durch eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, eines Bereichs (im Folgenden als ein Einfallsbereich bezeichnet), in welchen direkte Sonneneinstrahlung in den Gesichtsbereich einfällt; und Bestimmen, durch eine Blendungs-Erfassungsvorrichtung, ob eine Blendung die Fahrtüchtigkeit des Fahrers beeinträchtigt, wenn der Augenbereich in dem Bereich umfasst ist, in welchen die direkte Sonneneinstrahlung einfällt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erfassen des Einfallsbereichs umfasst: Anwenden, durch eine Bereichs-Binarisierungsvorrichtung, eines Schwellenwerts auf den erfassten Gesichtsbereich, um den Gesichtsbereich als schwarz oder weiße darzustellen; Sortieren, durch die Bereichs-Sortiervorrichtung, des binarisierten Gesichtsbereichs in einen schwarzen Bereich und einen weißen Bereich; und Erfassen, durch eine Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung, des sortierten weißen Bereichs als den Einfallsbereich.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Binarisieren umfasst: Darstellen des Gesichtsbereichs als weiß, wenn die Helligkeit von jedem Pixel innerhalb des Gesichtsbereichs den Schwellenwert überschreitet; und Darstellen des Gesichtsbereichs als schwarz, wenn die Helligkeit davon den Schwellenwert nicht überschreitet.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ansteuern der Blockiervorrichtung die Blockiervorrichtung ansteuert, wenn ein Belichtungswert der Bildaufnahmevorrichtung einen ersten Referenzwert nicht überschreitet.
  22. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ansteuern der Blockiervorrichtung die Blockiervorrichtung nicht ansteuert, wenn der durch die Einfallsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfasste Einfallsbereich den durch die Gesichtsbereichs-Erfassungsvorrichtung erfassten Gesichtsbereich eines zweiten Referenzwerts oder mehr umfasst.
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