DE102016011246A1

DE102016011246A1 - Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102016011246A1
Application number: DE102016011246.8A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schmidt; Wolfgang Stolzmann; Emin Tarayan; Christoph Weckmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-09-17
Filing date: 2016-09-17
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen (2) eines Fahrzeuges (1), wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass – ein Kopf des Insassen (2) mittels zumindest einer Lichtquelle (6, 7), welche abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, beleuchtet wird, – wobei ein von den Augen des Insassen (2) reflektiertes Licht mittels zumindest eines Sensors (4) erfasst wird, – wobei zusätzlich überprüft wird, ob sich die Reflexion in Abhängigkeit der Beleuchtung durch die Lichtquelle (6, 7) ändert und – zumindest eine Lidaktivität und/oder Kopfbewegung des Insassen (2) erfasst werden bzw. wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen eines Fahrzeuges.
Im Allgemeinen ist bekannt, dass zumindest ein Sensor, beispielsweise eine Kamera und/oder eine ultraschallbasierte Erfassungseinheit, in einem Fahrzeug angeordnet ist, mittels welcher ein Zustand zumindest eines Fahrers und/oder eines Insassen überwacht wird. Um zumindest den Fahrer und/oder den Insassen mittels des zumindest einen Sensors zu erfassen, ist es erforderlich, dass sich zwischen dem Fahrer und/oder dem Insassen und dem zumindest einen Sensor kein Objekt befindet, d. h. dass der zumindest eine Sensor eine freie Sicht zumindest auf den Fahrer und/oder den Insassen hat. Mittels einer Aktivitätsprüfung wird eine Attrappe zur Täuschung eines Fahrerassistenzsystems zur Überprüfung des Zustandes erfasst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen eines Fahrzeuges sieht erfindungsgemäß vor, dass ein Kopf des Insassen mittels zumindest einer Lichtquelle, welche abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, beleuchtet wird, wobei ein von den Augen des Insassen reflektiertes Licht mittels zumindest eines Sensors, insbesondere einer Kamera, erfasst wird, wobei zusätzlich überprüft wird, ob sich die Reflexion in Abhängigkeit der Beleuchtung durch die Lichtquelle ändert und zumindest eine Lidaktivität und/oder Kopfbewegung des Insassen erfasst werden bzw. wird.
Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, die Gefahr eines Täuschungsversuches des Insassen, insbesondere des Fahrers, des Fahrzeuges in Bezug auf die Überwachung seines Zustandes, insbesondere seines Müdigkeitszustandes, wesentlich zu verringern. Mittels des Verfahrens wird die Ermittlung eines Täuschungsversuches, bei dem der Insasse beispielsweise eine Attrappe vor sein Gesicht hält, verbessert. Dadurch ist es möglich, dass für einen Fahrbetrieb des Fahrzeuges vergleichsweise wichtige Sicherheits- und/oder Komfortfunktionen in Abhängigkeit des entsprechend erfassten Zustandes des Insassen eingestellt werden können. Beispielsweise wird eine Degradation vorgenommen und/oder es wird eine Information an den Insassen, insbesondere den Fahrer, ausgegeben.
Wird das Verfahren bei der Überwachung des Insassen angewendet, wird eine Ermittlung eines tatsächlichen Zustandes des Insassen, insbesondere des Fahrers, erreicht, so dass eine Funktion von Sicherheits- und/oder Komfortsystemen ihrer Bestimmung nach im Wesentlichen sichergestellt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:
1 schematisch einen Ausschnitt eines Fahrzeuges mit einem Insassen auf einem Fahrzeugsitz.
In der einzigen Figur ist ein Ausschnitt eines Fahrzeuges 1 mit einem Insassen 2 auf einem Fahrzeugsitz 3 dargestellt.
Das Fahrzeug 1 verfügt über ein Fahrerassistenzsystem, bei welchem ein Zustand des Insassen 2, bei welchem es sich insbesondere um einen Fahrer des Fahrzeuges 1 handelt, überwacht wird. Beispielsweise ist das Fahrerassistenzsystem als Müdigkeitsassistent ausgeführt, wobei das Fahrerassistenzsystem zumindest einen Sensor 4, insbesondere in Form einer Kamera, umfasst. Vorzugsweise sind mehr als ein als Kamera ausgeführter Sensor 4 vorgesehen, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur ein Sensor 4 gezeigt ist. Der zumindest eine Sensor 4 ist derart im Fahrzeug 1 angeordnet, dass sich ein Kopf des Insassen 2 im Erfassungsbereich des Sensors 4 befindet. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Sensor 4 in einen Innenspiegel 5 des Fahrzeuges 1 integriert. Alternativ dazu kann der Sensor 4 an einer anderen geeigneten Stelle im Fahrzeug 1 angeordnet sein.
Um zu vermeiden, dass der Zustand des Insassen 2, insbesondere des Fahrers, in Bezug auf seine Aufmerksamkeit und/oder Müdigkeit aufgrund von Täuschung nicht erfasst werden kann, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren vorgesehen.
Insbesondere mit künstlichen Puppen, Fotos, Animationen auf Displays, Masken, Aufklebern und/oder ähnlichem wird versucht, das Fahrerassistenzsystem zu täuschen. Wird das Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Attrappe getäuscht, können Komfort- und/oder Sicherheitssysteme des Fahrzeuges 1, welche oder welches auf einer genauen Ermittlung des Zustandes des Insassen 2 basieren bzw. basiert, nicht dem tatsächlichen Zustand des Insassen 2 entsprechend funktionieren.
Gemäß dem Stand der Technik wird eine Täuschung des Fahrerassistenzsystems mittels einer Attrappe durch eine Aktivitätsprüfung des Insassen 2, insbesondere anhand von Lidaktivitäten in vorgegebenen Abständen und Kopfbewegungen des Insassen 2, erfasst. Nachteilig dabei ist, dass es Phasen gibt, in denen sich der Insasse 2 nicht bewegt.
Um einen solchen Täuschungsversuch verbessert zu erfassen, ist vorgesehen, dass der Insasse 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels zwei Lichtquellen 6, 7 abwechselnd beleuchtet wird, wobei auch nur eine Lichtquelle 6, 7 vorgesehen sein kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Lichtquelle 6 ebenfalls in den Innenspiegel 5 integriert, wobei eine weitere Lichtquelle 7 an einem Lenkrad 8 des Fahrzeuges 1 angeordnet ist. Alternativ kann auch eine der beiden Lichtquelle 6, 7 oder beide Lichtquelle 6, 7 an einer anderen Position im Fahrzeug 1 angeordnet sein. Insbesondere sind die beiden Lichtquellen 6, 7 jedoch derart in dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass der Kopf, bevorzugt das Gesicht des Insassen 2, von beiden Lichtquellen 6, 7 beleuchtet werden kann.
Wie oben beschrieben, beleuchten die räumlich getrennt voneinander angeordneten Lichtquellen 6, 7 den Kopf des Insassen 2 abwechselnd, so dass immer nur eine der Lichtquellen 6, 7 aktiv oder ausgeschaltet ist, um eine Differenz hervorzurufen. Ist nur eine Lichtquelle 6, 7 vorgesehen, so wird diese abwechselnd ein- und ausgeschaltet.
Trifft von der jeweiligen Lichtquelle 6, 7 emittiertes Licht auf die Augen des Insassen 2, werden sogenannte Purkinje-Bilder erzeugt. Das auf die Augen treffende Licht wird von dem Auge reflektiert und diese Reflexionen sind auf der Augenoberfläche sichtbar.
Der Sensor 4 in Form der Kamera detektiert, ob das Auge des Insassen 2 das auftreffende Licht reflektiert und diese Reflexionen sichtbar sind.
Darüber hinaus wird überprüft, ob die Reflexionen je nachdem, welche Lichtquelle 6, 7 gerade aktiv ist, ihre Position in Bezug auf das jeweilige Auge ändern.
Darüber hinaus erfolgt gemäß dem Stand der Technik, eine Aktivitätsüberprüfung in Bezug auf Lidbewegungen und/oder Kopfbewegungen des Insassen 2.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass andere mögliche Reflexionsursachen, wie z. B. Sonnenlicht, Spiegelungen, andere nicht gezeigte Lichtquellen, die ebenfalls diese Purkinje-Bilder erzeugen, bei der Detektion der Reflexion der Augen berücksichtigt werden.
Besonders bevorzugt wird die oben beschriebene Vorgehensweise zur Ermittlung eines Täuschungsversuches je nach momentan erfasster Position des Kopfes und einer Blickrichtung des Insassen 2, insbesondere des Fahrers, durch die Kenntnis der Position des Sensors 4 sowie durch die Kenntnis der Positionen der Lichtquellen 6, 7 im Fahrzeug 1 in Bezug auf die Position des Kopfes und der Augen des Insassen 2 angepasst.
In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, mehrere Sensoren 4 in Form von Kameras und/oder eine Stereokamera einzusetzen, um eine dreidimensionale Oberflächenstruktur des Kopfes des Insassen 2, insbesondere des Fahrers, zu ermitteln und so einen Täuschungsversuch zu erfassen.
Die beschriebene Erkennung erfolgt für verschiedene Wellenlängen des für den Menschen sichtbaren und nicht sichtbaren Lichtes, wobei eine Filterung des Lichtes auf andere Wellenlängen und Abstimmung auf Wellenlängen der aktiven Lichtquelle 6, 7 zur verbesserten Detektion beitragen. Zusätzlich wird das Reflexionsverhalten der genutzten Lichtquellen 6, 7 auf dem menschlichen Auge berücksichtigt, um zwischen diesen Reflexionen und einem Reflexionsverhalten künstlicher Oberflächen, insbesondere der Attrappen, in Bezug auf die Reflexion unterscheiden zu können.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Insasse
3: Fahrzeugsitz
4: Sensor
5: Innenspiegel
6: Lichtquelle
7: weitere Lichtquelle
8: Lenkrad

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Zustandes zumindest eines Insassen (2) eines Fahrzeuges (1), dadurch gekennzeichnet, dass – ein Kopf des Insassen (2) mittels zumindest einer Lichtquelle (6, 7), welche abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, beleuchtet wird, – wobei ein von den Augen des Insassen (2) reflektiertes Licht mittels zumindest eines Sensors (4) erfasst wird, – wobei zusätzlich überprüft wird, ob sich die Reflexion in Abhängigkeit der Beleuchtung durch die Lichtquelle (6, 7) ändert und – zumindest eine Lidaktivität und/oder Kopfbewegung des Insassen (2) erfasst werden bzw. wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dreidimensionale Oberflächenstruktur des Kopfes des Insassen (2) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflexionsverhalten der genutzten Lichtquellen (6, 7) auf dem menschlichen Auge berücksichtigt wird.