-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung in einem Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
-
Aus der
DE 10 2004 035 896 A1 ist bekannt, mit einer Vorrichtung eines Fahrzeugs zu prüfen, ob die Augen dessen Fahrers geöffnet sind.
-
Die
DE 10 2013 003 047 A1 zeigt eine Vorrichtung eines Fahrzeugs, mit der ein Blinzelmuster, insbesondere ein Doppelblinzeln, überprüft werden kann. Durch Doppelblinzeln kann ein Fahrer beispielsweise Radiosender auswählen.
-
Die
EP 2 564 766 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem Bewegungen eines Fahrers und Objekte in dessen Umgebung erfasst werden, um auf eine Blickrichtung des Fahrers zu schließen.
-
Die
DE 10 2012 221 647 A1 zeigt ein Verfahren zum Testen der Sehfähigkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs, bei welchem unterschiedlich große Zahlen dargestellt werden. Es ist auch bekannt, das Farbsehen zu testen.
-
Das menschliche Auge kann seine Brechkraft an bestimmte Gegebenheiten anpassen. Wenn diese Adaptionsfähigkeit des menschlichen Auges allerdings nicht ausreicht, um ein Bild scharf auf der Netzhaut abzubilden, wird das Bild unscharf wahrgenommen. Insbesondere kleine Details können nicht mehr optimal aufgelöst werden.
-
Die Brechkraft des Auges ist im Wesentlichen durch die Krümmung der Hornhautaußenseite und der adaptiven Linse gegeben. Die geometrische Form dieser Körperteile ist in optischer Hinsicht nahezu niemals optimal ausgebildet. Die optische Qualität dieser Körperteile wird insbesondere von einer optischen Zentralachse nach radial außen hin immer schlechter.
-
Die Abbildungsqualität bei einer weit geöffneten Pupille, beispielsweise in der Dämmerung oder in der Nacht, kann deutlich beeinträchtigt sein und somit zu einer Beeinträchtigung der Sehschärfe (Visus) führen.
-
Wenn eine optische Abbildung auf die Netzhaut nicht optimal erfolgt, kneift der Mensch instinktiv die Augen zusammen. Dies verringert die effektive Größe der Pupille und verbessert somit die Schärfe der optischen Abbildung. Hier wird das Prinzip der Lochkamera angewendet, insbesondere bei aufgrund von Dunkelheit weit geöffneter Pupille.
-
Einschränkungen oder Veränderungen der optischen Wahrnehmung eines Menschen können jedoch zu Gefahrensituationen führen, wenn dieser ein Fahrzeug führt. Daher ist es auch notwendig, einen Fahrer zu erkennen, der geeignet ist, ein Fahrzeug zu führen und dieses zu bedienen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Einschränkungen und/ oder Veränderungen der optischen Wahrnehmungsmöglichkeiten eines Fahrers zu überwachen, zu erkennen und anzuzeigen, den Fahrer zu identifizieren und die Bedienung des Fahrzeugs zu vereinfachen.
-
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
-
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Überwachungseinrichtung zumindest einen Teil zumindest eines Auges und/ oder zumindest einen Teils des Gesichts des Fahrers erfassen muss, um geeignete Informationen über Bewegungscharakteristiken oder Augenstrukturen des Fahrers zu erhalten. Dann ist erkannt worden, dass die von der Überwachungseinrichtung erfassten Daten ausgewertet werden müssen, um den Fahrer zu identifizieren und/ oder gegebenenfalls seine optische Wahrnehmungsfähigkeit und/ oder seine Augen zu untersuchen. Weiter ist erkannt worden, dass das Bedienen von Geräten des Fahrzeugs oder das Kommunizieren mit diesen Geräten auf Basis der erfassten Daten möglich ist.
-
Nach der Identifizierung des Fahrers könnten bestimmte Vorgänge oder Abläufe freigegeben werden, die das konkrete Fahrzeug betreffen. Es ist beispielsweise eine hochsichere biometrische Identifizierung des Fahrers denkbar.
-
Verschiedene Areale des menschlichen Körpers sind geeignet, um eine biometrische Identifizierung einer Person durchzuführen. In der Regel kommen hierfür Fingerabdrücke zur Verwendung, aber auch die menschliche Iris und insbesondere die Netzhaut mit ihrer einzigartigen Struktur sind sehr gut zur Identifizierung geeignet.
-
Fingerabdrücke werden überall im täglichen Umfeld hinterlassen und geben somit sicherheitskritische Information in nachteiliger Weise preis. Darüber hinaus ist es einer bildgebenden biometrischen Überwachungseinrichtung, beispielweise einer Kamera, rein theoretisch nicht möglich, das Bild eines biometrischen Objekts von einem Bild eines Abbilds des biometrischen Objektes zu unterscheiden.
-
Die Netzhaut bietet hier als einzige biometrische Struktur die Möglichkeit, während der Erkennung der Netzhautstruktur mit der biometrischen Überwachungseinrichtung zu kommunizieren. Der Informationsaustausch könnte über eine Einblendung von Mustern auf die Netzhaut und bewusste Augenbewegungen erfolgen. Beispielsweise könnte ein sich bewegendes Target oder ein PIN Pad zur Eingabe eines Codes verwendet werden. Diese Kommunikation kann abhörsicher zwischen dem Auge und der biometrischen Überwachungseinrichtung erfolgen. Diese Kommunikation ist in höchstem Maße überwindungssicher. Vor diesem Hintergrund wird auf die
US 8,184,867 B2 verwiesen.
-
Nach der Identifizierung des Fahrers könnte ein Starten des Fahrzeugs erfolgen. Eine sichere Identifizierung könnte auch Finanz- und sonstige Transaktionen oder Verträge ohne Unterschrift des Fahrers rechtssicher machen. Eingaben von PINs und TANs oder SMS-Authentifizierungen sind somit nicht mehr nötig. Die initiale Speicherung der Augen oder Augenstruktur des Fahrers in einem Datenspeicher könnte beim Vertragshändler des Fahrzeugs mithilfe eines Personalausweises erfolgen.
-
Es könnte eine Steuerung von Geräten des Fahrzeugs oder eine Kommunikation mit Geräten des Fahrzeugs durch die Blickrichtung des Fahrers erfolgen. Wenn eine Überwachungseinrichtung des Fahrzeugs in der Lage ist, die Blickrichtung des Fahrers zu erkennen, kann der Fahrer durch Anvisieren eines Bereichs eines Bildschirms oder des Head-Up Displays und einfaches oder doppeltes Blinzeln bestimmte Funktionen aktivieren oder das Einblenden von zusätzlichen Informationen in diesen Bereichen aktivieren. Dies erlaubt eine schnellere und effizientere Bedienung von Multimedia- und Navigations-Komponenten, weil zusätzlich zu Sprachbefehlen optisch überwachte Bewegungen erfasst und genutzt werden.
-
Die Überwachungseinrichtung könnte eine Kamera umfassen, welche im Stand und/ oder während der Fahrt des Fahrzeugs Bewegungen der Augen und/ oder eines Teils des Gesichts erfasst. Mit einer Kamera können die Augen des Fahrers während der Fahrt beobachtet werden. Dabei könnte detektiert werden, ob der Fahrer über längere Zeit die Augen zusammen kneift und/ oder ungewöhnlich lange auf ein Verkehrshinweisschild blickt. Diese erfassten Daten würden als Anzeichen gewertet, dass der Fahrer anscheinend Schwierigkeiten beim Lesen des Verkehrshinweisschildes hat. Insbesondere bei einer Häufung solcher erfassten Daten der Überwachungseinrichtung könnte diese oder eine Vorrichtung des Fahrzeugs einen Test der Sehschärfe innerhalb des Fahrzeugs anbieten.
-
Vor diesem Hintergrund könnte das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt werden, indem unterschiedlich große Zeichen, bevorzugt Zahlen und/ oder Buchstaben, in einem Head-Up-Display oder einem Bildschirm des Fahrzeugs angezeigt werden. Dabei könnte ein Audiosignal erfasst werden, wobei jedes vom Fahrer zu erkennende Zeichen markiert wird und wobei die Markierung zu einem weiteren Zeichen wandert, wenn ein mit dem Zeichen korrespondierendes Audiosignal erfasst wird. Konkret könnte die Stimme des Fahrers als Audiosignal erfasst werden, wobei jedes vom Fahrer zu erkennende Zeichen markiert wird und wobei die Markierung zu einem weiteren Zeichen wandert, wenn der Fahrer das zu erkennende Zeichen erkannt und mit seiner Stimme identifiziert hat. Hierdurch ist es möglich, die Sehfähigkeit eines Fahrers quasi beiläufig, nämlich während der Nutzung des Fahrzeugs, zu testen. Es ist keine weitere Person neben dem Fahrer notwendig, um den Sehtest durchzuführen. Bevorzugt wird über ein im Fahrzeug eingebautes Head-Up-Display ein Sehtestbild angezeigt.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem ein erstes Zeichen, bevorzugt Zahlen und/ oder Buchstaben, in einem Head-Up-Display oder einem Bildschirm des Fahrzeugs in einem rot-grünen Kontrastbild dargestellt wird. Dabei könnte ein Audiosignal erfasst werden und ein weiteres Zeichen und/ oder ein weiteres Kontrastbild könnte bzw. könnten dargestellt werden, wenn ein mit dem ersten Zeichen korrespondierendes Audiosignal erfasst wird. Dabei könnte konkret die Stimme des Fahrers als Audiosignal erfasst werden und ein weiteres Zeichen und/ oder ein weiteres Kontrastbild könnte bzw. könnten dargestellt werden, wenn der Fahrer das erste zu erkennende Zeichen erkannt und mit seiner Stimme identifiziert hat. Hierdurch ist es möglich, eine Farbesehschwäche eines Fahrers quasi beiläufig, nämlich während der Nutzung des Fahrzeugs, zu testen. Es ist keine weitere Person neben dem Fahrer notwendig, um den Test auf Farbsehschwäche durchzuführen.
-
Bevorzugt wird über ein im Fahrzeug eingebautes Head-Up-Display ein Kontrastbild angezeigt. Durch unterschiedlich hohen Farbkontrast einzelner Kontrastbilder kann auch der Schweregrad einer Rot/Grün-Farbsehschwäche ermittelt werden.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem das Gesichtsfeld und/ oder das zentrale Gesichtsfeld des Fahrers untersucht wird. So können Krankheiten des Auges erkannt werden.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem ein Rastergitter mit einem Punkt in dessen Mitte in einem Head-Up-Display oder einem Bildschirm des Fahrzeugs dargestellt wird. Hierdurch ist ein Test des zentralen Gesichtsfeldes möglich. Ein als sogenanntes Amsler-Gitter ausgestaltetes Rastergitter erlaubt einen Selbsttest zur Ermittlung zentraler Gesichtsfeldausfälle, zum Beispiel bei altersbedingter Makuladegeneration oder anderen exsudativen oder degenerativen Prozessen in der Netzhautmitte.
-
Der Test nutzt bevorzugt ein großes quadratisches Rastergitter mit einem Punkt in der Mitte, der während der Untersuchung fixiert werden muss. Das jeweils andere Auge wird üblicherweise mit der flachen Hand vollständig abgedeckt. Bei entsprechenden Befunden wird die zu untersuchende Person scheinbare Löcher im Raster oder dunkle Stellen im Muster des Rastergitters bemerken können. Gegebenenfalls werden auch Wellen oder Verkrümmungen der Rasterlinien durch die Person wahrgenommen. Solche Wahrnehmungen sollten stets zu einer sofortigen augenärztlichen Kontrolle führen.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem das Gesichtsfeld des Fahrers untersucht wird. Hierdurch kann eine Glaukomerkrankung erkannt werden. Insbesondere bei der sogenannten Glaukomerkrankung, auch grüner Star genannt, kann es zu Ausfällen im sogenannten Gesichtsfeld kommen. Sie gehören zu den typischen Anzeichen dieser Erkrankung.
-
Bleibt die Glaukomerkrankung unbemerkt oder wird diese medizinisch nicht ausreichend behandelt, kann der Betroffene sogar sein Sehvermögen ganz verlieren und erblinden. Glaukom ist weltweit die zweithäufigste Ursache für eine Erblindung. In Deutschland sind etwa eine Million Menschen betroffen, die Dunkelziffer wird auf die gleiche Größenordnung geschätzt. Mit dem hier beschriebenen Verfahren kann während der Fahrt untersucht werden, ob der Fahrer eine gefährdete Person ist.
-
Vor diesem Hintergrund könnten Blickrichtungen des Fahrers während der Fahrt über einen definierten Zeitraum erfasst werden. So ist eine beiläufige Messung von Gesichtsfeldausfällen ermöglicht. Die Überwachungseinrichtung oder eine Vorrichtung des Fahrzeugs könnte die Blickrichtung des Fahrers erfassen. Dies könnte über eine oder mehrere Kameras erfolgen. Hierbei müssen die Kopfausrichtung sowie die Position der Pupillen und/ oder der Iris relativ zum Kopf mithilfe einer Einrichtung zur Bildverarbeitung erfasst werden. Um eine hohe Präzision der Messung zu erreichen, muss, gegebenenfalls einmalig, für jeden Fahrer ein Kalibriervorgang erfolgen.
-
Die Überwachungseinrichtung oder die Vorrichtung beobachtet bevorzugt permanent die Blickrichtung des Fahrers während der Fahrt. Sobald ein interessantes Objekt abseits der aktuellen Blickrichtung des Fahrers wahrgenommen wird, wird der Fahrer seine Fixation und/ oder Blickrichtung auf dieses Objekt richten, um dieses genauer auflösen und betrachten zu können. Die Auflösung des Auges ist nämlich im Zentrum des Gesichtsfeldes deutlich höher als weiter außen in der Peripherie.
-
Durch das ständige Beobachten des Blickverhaltens des Fahrers kann eine Gesichtsfeldkarte erzeugt werden. Über Stunden, Tage oder Wochen entsteht so eine sehr dichte Karte, in der Gesichtsfeldausfälle (Skotome), also lokal begrenzte visuelle Einschränkungen bzw. Blindheiten, erkannt werden können. Es könnten auch mehrere Gesichtsfeldkarten in Abhängigkeit von der Helligkeit des Anreizes, nämlich der Fahrzeugumgebung, erstellt werden. Auf diese Weise kann sogar das Ausmaß der Einschränkung quantifiziert werden. Bei einem Verdacht auf einen Gesichtsfeldausfall empfiehlt die Überwachungseinrichtung oder eine Vorrichtung des Fahrzeugs die Konsultation eines Augenarztes.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem dem Fahrer ein sich veränderndes Muster dargestellt wird und die Überwachungseinrichtung Änderungen eines Pupillendurchmessers des Fahrers erfasst. Hierdurch ist eine zentrale Gesichtsfeldmessung über eine Pupillometrie möglich.
-
Der Fahrer könnte für einige Minuten auf ein veränderliches Muster blicken, das auf einem Head-Up Display oder einem Bildschirm des Fahrzeugs dargestellt wird. Gleichzeitig könnte mit einer Kamera der Pupillendurchmesser beider Augen vermessen werden. Aus der Größe der zeitlichen Veränderung des Pupillendurchmessers als Reaktion auf das Muster, welches als Stimulationsmuster fungiert, können Rückschlüsse auf das Gesichtsfeld gemacht werden.
-
Um dieses Verfahren durchführen zu können, ist ein hinreichend dunkler und homogener Hintergrund erforderlich. Ein solcher Hintergrund könnte während der Nacht oder einer Nachtfahrt gegeben sein. Der Pupillendurchmesser muss mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
-
Das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit könnte durchgeführt werden, indem von der Überwachungseinrichtung ein Netzhautbild erfasst wird. So kann ein Netzhautbild, nämlich ein Fundusbild erzeugt werden. Viele Erkrankungen der Netzhaut zeigen sich in einem Fundusbild, welches mit einem Laser-Scanning System mit Infrarotbeleuchtung aufgenommen werden könnte.
-
Vor diesem Hintergrund könnte die Überwachungseinrichtung einen Netzhautscanner im Bereich der Sonnenblende oder hinter der Sonnenblende umfassen. So kann die Sonnenblende als Abstands- oder Halteeinrichtung genutzt werden. Mit mikroelektromechanischen Scanspiegeln (MEMS) können 2D-Scanningsysteme sehr kompakt aufgebaut werden. Um ein genügend großes Areal des Augenhintergrundes aufnehmen zu können, muss man aber einerseits den Kopf relativ stabil halten und andererseits mit einem Objektiv des Scankopfes relativ nahe an das Auge heranfahren. Der Abstand sollte ca. 1-2 cm betragen.
-
Zum Halten des Kopfes könnte eine schräg heruntergeklappte Sonnenblende als Stirnanlage verwendet werden. Hierzu könnte eine leichte Mulde und/ oder Verbreiterung für die Positionierung der Stirn in der Sonnenblende vorgesehen sein. Der Fahrer könnte über einen motorisierten Sitz an die Kopfstütze herangefahren werden. Der Scankopf könnte dann nacheinander elektromechanisch motorisiert vor den beiden Augen positioniert werden und jeweils ein Bild der Netzhaut aufnehmen. Alternativ können auch zwei Scanner oder Netzhautscanner eingesetzt werden, um die Bilder beider Augen gleichzeitig aufzunehmen.
-
Die aufgenommenen Bilder könnten entweder durch die Überwachungseinrichtung oder eine Vorrichtung des Fahrzeugs mittels einer Einrichtung zur Bildanalyse bewertet werden oder telemetrisch auf einen Server übertragen werden und dort entweder automatisch oder durch einen Experten bewertet werden.
-
Am Ende einer Untersuchung könnte eine Qualifizierung der optischen Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers erfolgen und/ oder eine Empfehlung dargestellt werden, einen Arzt aufzusuchen. Hierdurch kann ein Fahrer unmittelbar nach oder während einer Fahrt mit dem Fahrzeug auf gesundheitliche Gefahrenpotentiale für sich und andere hingewiesen werden.
-
Eine Vorrichtung eines Fahrzeugs zur Durchführung eines Verfahrens der hier beschriebenen Art könnte eine Überwachungseinrichtung umfassen. Die Vorrichtung könnte des Weiteren ein Head-Up-Display und/ oder weitere Einrichtungen umfassen. Die Vorrichtung kann auch als Anordnung verschiedener zusammenwirkender Einrichtungen ausgestaltet sein.
-
Figurenliste
-
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, nämlich eines PKWs oder LKWs, welches eine Vorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung umfasst, mit welcher das hier beschriebene Verfahren durchführbar ist,
- 2 eine visuelle Darstellung von Zahlen unterschiedlicher Größe, die von einem Head-Up-Display im Kraftfahrzeug angezeigt werden, um einen Test der Sehschärfe durchzuführen,
- 3 eine Darstellung, welche die Durchführung eines Tests auf Farbsehschwäche erlaubt, wobei mit der linken Darstellung eine Rot/Grün-Blindheit und mit der rechten Darstellung eine Rot/Grün-Sehschwäche diagnostizierbar ist,
- 4 eine Darstellung, welche eine Untersuchung des zentralen Gesichtsfelds erlaubt, wobei links ein Testmuster und rechts ein Beispiel einer pathologischen Wahrnehmung dargestellt ist,
- 5 eine schematische Darstellung einer beiläufigen Messung von Gesichtsfeldausfällen nebst einer Gesichtsfeldkarte, und
- 6 Netzhautbilder, wobei links ein normales Fundusbild und rechts krankhafte Veränderungen dargestellt sind.
-
1 zeigt eine Vorrichtung 1 eines Fahrzeugs 2, nämlich eines Kraftfahrzeugs, zur Durchführung eines Verfahrens der nachfolgend beschriebenen Art. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Überwachungseinrichtung 3 und ein Head-Up-Display 5. Das Kraftfahrzeug ist ein PKW oder LKW.
-
Das Verfahren dient zum Erkennen und/ oder Anzeigen des Fahrers 4 des Fahrzeugs 2. Das Verfahren dient auch zum Erkennen und/ oder Anzeigen von Einschränkungen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers 4 des Fahrzeugs 2. Schließlich dient das Verfahren zum Bedienen des Fahrzeugs 2 durch den Fahrer 4. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte:
- - Erfassen zumindest eines Teils zumindest eines Auges und/ oder zumindest eines Teils des Gesichts des Fahrers 4 durch die Überwachungseinrichtung 3,
- - Auswerten der von der Überwachungseinrichtung 3 erfassten Daten,
- - Identifizieren des Fahrers 4 und/ oder Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit und/ oder der Augen des Fahrers 4 und/ oder Bedienen von Geräten des Fahrzeugs 2 auf Basis der erfassten Daten.
-
Die Überwachungseinrichtung 3 umfasst eine Kamera, welche im Stand und während der Fahrt des Fahrzeugs 2 Bewegungen der Augen und/ oder eines Teils des Gesichts des Fahrers 4 erfasst.
-
Die 2 bis 6 zeigen schematisch Verfahren zum Erkennen und/ oder Anzeigen von Einschränkungen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers 4 des Fahrzeugs 2.
-
Ein solches Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: Erfassen zumindest eines Teils zumindest eines Auges und/ oder zumindest eines Teils des Gesichts des Fahrers 4 durch die Überwachungseinrichtung 3, Auswerten der von der Überwachungseinrichtung 3 erfassten Daten und Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit und/ oder der Augen des Fahrers 4 auf Basis der erfassten Daten.
-
2 zeigt, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem unterschiedlich große Zeichen, nämlich Zahlen, in einem Head-Up-Display 5 des Fahrzeugs 2 angezeigt werden.
-
Es wird ein Audiosignal erfasst, wobei jedes vom Fahrer 4 zu erkennende Zeichen durch einen Rahmen markiert wird und wobei die Markierung bzw. der Rahmen zu einem weiteren Zeichen wandert, wenn ein mit dem Zeichen korrespondierendes Audiosignal erfasst wird.
-
Die Stimme des Fahrers 4 wird als Audiosignal erfasst, wobei jedes vom Fahrer 4 zu erkennende Zeichen durch den Rahmen markiert wird und wobei die Markierung zu einem weiteren Zeichen wandert, wenn der Fahrer 4 das zu erkennende Zeichen erkannt und mit seiner Stimme identifiziert hat.
-
3 zeigt, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem eine Zahl in einem Head-Up-Display 5 des Fahrzeugs 2 in einem rot-grünen Kontrastbild 6 dargestellt wird.
-
Dabei wird ein Audiosignal erfasst und eine weitere Zahl und ein weiteres Kontrastbild 7 werden dargestellt, wenn ein mit der ersten Zahl korrespondierendes Audiosignal erfasst wird.
-
Dabei wird die Stimme des Fahrers 4 als Audiosignal erfasst und ein weiteres Kontrastbild 7 wird dargestellt, wenn der Fahrer 4 die zu erkennende Zahl im ersten Kontrastbild 6 erkannt und mit seiner Stimme identifiziert hat.
-
4 zeigt, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem ein Rastergitter 8 mit einem Punkt 9 in dessen Mitte in einem Head-Up-Display 5 des Fahrzeugs 2 dargestellt wird. Es ist ein sogenanntes Amsler-Gitter dargestellt.
-
Der Punkt 9 in der Mitte des großen quadratischen Rastergitters 8 wird während der Prüfung mit einem Auge fixiert. Das jeweils andere Auge wird mit der flachen Hand vollständig abgedeckt.
-
Bei entsprechenden Befunden wird der Proband scheinbare Löcher im Raster oder dunkle Stellen in dem Gittermuster bemerken können, ggf. auch Wellen oder Verkrümmungen der Rasterlinien. Dies ist in dem verzerrten Rastergitter 10 grafisch dargestellt.
-
5 zeigt, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem das Gesichtsfeld des Fahrers 4 untersucht wird.
-
Blickrichtungen des Fahrers 4 werden während der Fahrt über einen definierten Zeitraum erfasst.
-
Die Vorrichtung 1 und/ oder die Überwachungseinrichtung 3 erfasst bzw. erfassen die Blickrichtung des Fahrers 4. Dies kann über eine oder mehrere Kameras erfolgen. Hierbei werden die Kopfausrichtung sowie die Position der Pupillen und/ oder der Iris relativ zum Kopf mithilfe einer Einrichtung zur Bildverarbeitung bestimmt. Um eine hohe Präzision der Messung zu erreichen, erfolgt einmalig für den Fahrer 4 ein Kalibriervorgang.
-
Die Überwachungseinrichtung 3 beobachtet permanent die Blickrichtung des Fahrers 4 während der Fahrt. Wird ein interessantes Objekt abseits der aktuellen Blickrichtung wahrgenommen, dann wird der Fahrer 4 seine Fixation und/ oder Blickrichtung auf dieses Objekt richten, um dieses genauer auflösen und betrachten zu können. Die Auflösung des Auges ist im Zentrum des Gesichtsfeldes deutlich höher als weiter außen in der Peripherie.
-
Im oberen Bild der 5 ist dargestellt, dass eine aktuelle Blickrichtung auf einen ersten Punkt 11 gerichtet ist, d.h. das Gesichtsfeldzentrum befindet sich dort. Wenn die Blickrichtung zu dem zweiten Punkt 12 wandert, erfasst die Vorrichtung 1 oder die Überwachungseinrichtung 3, dass an dieser Stelle im peripheren Gesichtsfeld relativ zum ersten Punkt 11 ein Anreiz zum Blickwechsel erfolgt ist, d.h. die visuelle Funktion dort intakt ist.
-
Die relative Position des zweiten Punktes 12 zum ersten Punkt 11 wird in eine fahrerspezifische Gesichtsfeldkarte 13 eingetragen. Über Stunden, Tage oder Wochen entsteht so eine sehr dichte Karte, in der Gesichtsfeldausfälle 14 (Skotome), also lokal begrenzte visuelle Einschränkungen bzw. Blindheiten, erkannt werden können.
-
Es könnten auch mehrere Karten in Abhängigkeit von der Helligkeit des Anreizes, nämlich der Fahrzeugumgebung, erstellt werden. Auf diese Weise kann sogar das Ausmaß der Einschränkung quantifiziert werden. Bei einem Verdacht auf einen Gesichtsfeldausfall empfiehlt die Vorrichtung 1 des Fahrzeugs 2 die Konsultation eines Augenarztes.
-
Grafisch nicht dargestellt ist, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem dem Fahrer 4 ein sich veränderndes Muster dargestellt wird und die Überwachungseinrichtung 3 Änderungen eines Pupillendurchmessers des Fahrers 4 erfasst.
-
Der Fahrer 4 schaut für einige Minuten auf ein sich veränderndes Muster, das auf dem Head-Up Display 5 dargestellt wird. Gleichzeitig wird mit einer Kamera der Pupillendurchmesser beider Augen vermessen. Aus der Größe der zeitlichen Veränderung des Pupillendurchmessers als Reaktion auf das Muster, welches als Stimulationsmuster fungiert, können Rückschlüsse auf das Gesichtsfeld gemacht werden.
-
Für die Funktion dieses Verfahrens ist ein hinreichend dunkler und homogener Hintergrund erforderlich. Der Pupillendurchmesser wird mit hoher Genauigkeit gemessen.
-
Nicht grafisch dargestellt ist ein Verfahren zum Bedienen eines Fahrzeugs 2 durch den Fahrer 4. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: Erfassen zumindest eines Teils zumindest eines Auges und/ oder zumindest eines Teils des Gesichts des Fahrers 4 durch die Überwachungseinrichtung 3, Auswerten der von der Überwachungseinrichtung 3 erfassten Daten und Bedienen von Geräten des Fahrzeugs 2 auf Basis der erfassten Daten.
-
Es ist nicht grafisch dargestellt, dass eine Bedienung, nämlich insbesondere eine Steuerung von Geräten des Fahrzeugs und/ oder eine Kommunikation mit diesen, durch eine Blickrichtung bzw. auf Basis der Blickrichtung erfolgt. Das Steuern der Geräte erfolgt durch die Vorrichtung 1, nachdem Daten, nämlich die Blickrichtung oder ein Blinzeln des Fahrers 4, erfasst wurden.
-
Die Vorrichtung 1 und/ oder die Überwachungseinrichtung 3 ist in der Lage, die Blickrichtung des Fahrers 4 zu erkennen. So kann der Fahrer 4 durch Anvisieren eines Bildschirmbereichs oder Head-Up-Display-Bereichs und/ oder einfaches oder doppeltes Blinzeln bestimmte Funktionen aktivieren oder in diesen Bereichen zusätzliche Informationen einblenden.
-
6 zeigt, dass das Untersuchen der optischen Wahrnehmungsfähigkeit durchgeführt wird, indem von der Überwachungseinrichtung 3 ein Netzhautbild erfasst wird. Konkret sind drei Netzhautbilder dargestellt.
-
Die Überwachungseinrichtung 3 umfasst einen Netzhautscanner im Bereich der Sonnenblende oder hinter der Sonnenblende.
-
Hierbei werden mikroelektromechanische Scanspiegel (MEMS) verwendet. Um ein genügend großes Areal des Augenhintergrundes aufnehmen zu können, wird der Kopf stabil gehalten und mit dem Objektiv eines Scankopfs relativ nahe an das Auge herangefahren. Es wird ein Abstand von ca. 1-2 cm gewählt.
-
Für das Halten des Kopfs wird eine schräg heruntergeklappte Sonnenblende als Stirnanlage verwendet. In dieser sind eine Mulde und eine Verbreiterung für die Positionierung der Stirn vorgesehen.
-
Der Fahrer 4 wird über einen motorisierten Sitz an eine Kopfstütze herangefahren. Der Scankopf wird dann nacheinander elektromechanisch motorisiert vor den beiden Augen positioniert und nimmt jeweils ein Bild der Netzhaut auf.
-
Die aufgenommenen Bilder werden entweder durch die Vorrichtung 1 selbst über eine Einrichtung zur Bildanalyse bewertet oder telemetrisch auf einen Server übertragen und dort entweder automatisch oder durch einen Experten bewertet.
-
Am Ende jeder hier beschriebenen Untersuchung erfolgt eine Qualifizierung der optischen Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers 4 und/ oder es wird eine Empfehlung, einen Arzt aufzusuchen, dargestellt.
-
Die Qualifizierung und/ oder Empfehlung kann als Audiosignal, in Form einer elektronischen Stimme oder auf einem Head-Up-Display 5 oder einem Bildschirm dargestellt werden.
-
Nicht grafisch dargestellt ist ein Verfahren zum Erkennen und/ oder Anzeigen des Fahrers 4 eines Fahrzeugs 2. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: Erfassen zumindest eines Teils zumindest eines Auges und/ oder zumindest eines Teils des Gesichts des Fahrers 4 durch eine Überwachungseinrichtung 3, Auswerten der von der Überwachungseinrichtung 3 erfassten Daten und Identifizieren des Fahrers 4 auf Basis der erfassten Daten.
-
Das Verfahren dient zum Erkennen des Fahrers 4 des Fahrzeugs 2. Es ist eine hochsichere biometrische Identifizierung des Fahrers möglich. Die menschliche Iris und die Netzhaut mit ihrer einzigartigen Struktur sind hierfür sehr gut geeignet.
-
Die Netzhaut bietet als biometrische Struktur die Möglichkeit, während der Erkennung der Netzhautstruktur mit der Vorrichtung 1 und/ oder der Überwachungseinrichtung 3 zu kommunizieren. Der Informationsaustausch findet über eine Einblendung von Mustern auf die Netzhaut, nämlich ein sich bewegendes Target, und bewussten Augenbewegungen statt. Diese Kommunikation erfolgt abhörsicher zwischen dem Auge und der Vorrichtung 1 und/ oder der Überwachungseinrichtung 3. Die Identifizierung des Fahrers 4 wird zum Starten des Fahrzeugs 2 verwendet.
-
Das Head-Up-Display 5 ist eine Anzeigeeinrichtung, die es dem Fahrer 4 erlaubt, seine Kopfhaltung oder Blickrichtung beizubehalten, wenn ihm Informationen optisch übermittelt werden, weil die Informationen in sein Sichtfeld projiziert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Überwachungseinrichtung
- 4
- Fahrer
- 5
- Head-Up-Display
- 6
- Erstes Kontrastbild
- 7
- Weiteres Kontrastbild
- 8
- Rastergitter
- 9
- Punkt in 8
- 10
- Verzerrtes Rastergitter
- 11
- Erster Punkt
- 12
- Zweiter Punkt
- 13
- Gesichtsfeldkarte
- 14
- Gesichtsfeldausfall
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004035896 A1 [0002]
- DE 102013003047 A1 [0003]
- EP 2564766 A1 [0004]
- DE 102012221647 A1 [0005]
- US 8184867 B2 [0017]
