DE102018008562A1 - A method for monitoring a driver of a road vehicle to prevent dangerous situations by the occurrence of unpredictable serious illnesses - Google Patents

A method for monitoring a driver of a road vehicle to prevent dangerous situations by the occurrence of unpredictable serious illnesses Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrers (1) eines Straßenfahrzeugs (2) zur Vorbeugung von Gefahrensituationen durch ein Auftreten unvorhersehbarer schwerer Erkrankungen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsweite von Pupillen (3) der Augen (4) des Fahrers (1) überwacht wird.

Figure DE102018008562A1_0000
The invention relates to a method for monitoring a driver (1) of a road vehicle (2) for the prevention of dangerous situations through the occurrence of unpredictable serious illnesses.
The invention is characterized in that an opening width of pupils (3) of the eyes (4) of the driver (1) is monitored.
Figure DE102018008562A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrers eines Straßenfahrzeugs zur Vorbeugung von Gefahrensituationen durch ein Auftreten unvorhersehbarer schwerer Erkrankungen, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie eine Vorrichtung zum Überwachen eines Fahrers nach der im Oberbegriff von Anspruch 5 näher definierten Art.The invention relates to a method for monitoring a driver of a road vehicle for the prevention of dangerous situations by the occurrence of unpredictable serious illnesses, according to the closer defined in the preamble of claim 1 and a device for monitoring a driver according to the closer defined in the preamble of claim 5 Art.

Prinzipiell sind Verfahren oder Vorrichtungen zum Überwachen eines Fahrers eines Straßenfahrzeugs zur Vorbeugung von Gefahrensituationen durch ein Auftreten unvorhersehbarer schwerer Erkrankungen aus dem Stand der Technik bekannt.In principle, methods or devices for monitoring a driver of a road vehicle for the prevention of dangerous situations by the occurrence of unpredictable serious diseases known from the prior art.

So beschreibt beispielsweise die DE 10 2014 003 783 A1 eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zum Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers. Über eine Auswerteeinrichtung erfolgt ein Auswerten der Sensordaten, wodurch eine Beeinträchtigung des Fahrers erkannt und das Fahrzeug in einen sicheren Zustand überführt wird. Dabei ist die Sicherheitseinrichtung zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls des Fahrers ausgebildet. Die DE 10 2014 017 913 A1 beschreibt ein entsprechendes Verfahren für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung.For example, describes the DE 10 2014 003 783 A1 a safety device for a motor vehicle, with at least one sensor for monitoring at least one vital function of a driver. By means of an evaluation device, the sensor data are evaluated, which identifies impairment of the driver and the vehicle is transferred to a safe state. In this case, the safety device is designed to diagnose a stroke of the driver. The DE 10 2014 017 913 A1 describes a corresponding method for the operation of a safety device.

Schwere Erkrankungen oder gesundheitliche Beeinträchtigungen, die spontan und unvorhersehbar bei einem Fahrer eines Straßenfahrzeugs auftreten, können zu schweren Straßenunfällen führen, da der Fahrer nicht mehr entsprechend reagieren kann, um beispielsweise ein Fahrzeug abzubremsen oder entsprechend zu lenken.
So kann eine gesundheitliche Beeinträchtigung darin bestehen, dass ein Fahrer plötzlich einen Schlaganfall oder eine Hirnblutung erleidet. Derartige schwere Erkrankungen sind in der Regel durch den Fahrer nicht wahrnehmbar und durch einen Arzt nur schwer im Vorhinein erkennbar. So kann die Gefahr derartiger Erkrankungen meist nur erkannt werden, wenn der Patient zuvor bereits starke Beschwerden wie Kopfschmerzen, neurologische Ausfallerscheinungen oder Ähnliches aufweist.Severe illnesses or health impairments that occur spontaneously and unpredictably in a driver of a road vehicle can lead to serious road accidents, since the driver can no longer react accordingly, for example, to brake or steer a vehicle.
So a health impairment can consist in the fact that a driver suddenly suffers a stroke or a cerebral hemorrhage. Such serious illnesses are usually not noticeable by the driver and are difficult to detect in advance by a doctor. Thus, the danger of such diseases can usually only be recognized if the patient has previously had severe symptoms such as headache, neurological deficits or the like.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung und/oder ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrers eines Straßenfahrzeugs zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile überwinden.The object of the present invention is now to provide an apparatus and / or a method for monitoring a driver of a road vehicle, which overcome the disadvantages mentioned above.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 5 und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features in claim 1 and a device having the features in claim 5 and in particular in the characterizing part of claim 1 and claim 5. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims dependent thereon.

Im Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Überwachen von Öffnungsweiten der Pupillen der Augen des Fahrers.At the heart of the method according to the invention is monitoring of opening widths of the pupils of the eyes of the driver.

Beispielsweise kann über eine Anisokorie, d.h. über einen Unterschied der Pupillenweiten, auf einen Gesundheitszustand einer Person bzw. eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs geschlossen werden. So können über die Beobachtung sowie Auswertung dieser Pupillenweiten plötzlich auftretende Erkrankungen, zum Beispiel Hirnblutungen wie homolaterale Subduralblutungen oder Schlaganfälle, automatisch sowie direkt beim Auftreten erkannt werden. Folglich können Gefahren durch eine androhende Bewusstlosigkeit des Fahrers im Straßenverkehr vermieden werden, da eine Änderung des Gesundheitszustandes sofort detektiert wird. Weiterhin kann dadurch eine schnelle Behandlung eingeleitet werden, um weitere Folgeschäden des Fahrers zu vermeiden.For example, via an anisocoria, i. be concluded about a difference in the pupil widths, on a state of health of a person or a driver of a motor vehicle. Thus, by observing and evaluating these pupil widths, suddenly occurring diseases, for example cerebral hemorrhages such as homolateral subdural haemorrhages or strokes, can be detected automatically as well as directly on appearance. Consequently, hazards due to an impending loss of consciousness of the driver in traffic can be avoided since a change in the state of health is detected immediately. Furthermore, a quick treatment can be initiated in order to avoid further consequential damage to the driver.

Durch das vorgeschlagene Verfahren können beispielsweise Unfälle durch unvorhersehbare sowie plötzlich auftretende Erkrankungen des Fahrers eines Straßenfahrzeugs reduziert werden.By the proposed method, for example, accidents can be reduced by unpredictable and sudden illnesses of the driver of a road vehicle.

Beispielsweise können mittels zumindest einer Kamera eine Blickrichtung und/oder Öffnungsweiten der Iris beider Augen zeitgleich bestimmt werden. Dabei werden bevorzugt beide Augen durch die Kamera mittels einer Infrarotlichtquelle beleuchtet, wodurch die Blickrichtung über die Position der Spiegelung der Infrarotlichtquelle sowie die Position der Pupillenmitte ermittelt werden kann. Die Pupillenmitte ist je nach Position der Infrarotlichtquelle entweder schwarz (dark pupil) oder rot leuchtend (bright pupil). Dabei kann die Öffnungsweite der Iris durch die Größe dieser schwarzen bzw. roten Flächen sowie dem Verhältnis zum Außenumfang der Iris bestimmt.For example, by means of at least one camera, a viewing direction and / or opening widths of the iris of both eyes can be determined at the same time. Both eyes are preferably illuminated by the camera by means of an infrared light source, whereby the viewing direction can be determined by the position of the reflection of the infrared light source and the position of the center of the pupil. The center of the pupil is either black (dark pupil) or bright red (bright pupil), depending on the position of the infrared light source. The opening width of the iris can be determined by the size of these black or red areas as well as the ratio to the outer circumference of the iris.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit eines Verhältnisses der Öffnungsweiten der Iris beider Augen bei Überschreiten eines Schwellwerts eine Fahrerwarnung und/oder ein Notruf ausgegeben wird, sodass der Fahrer oder auch ein Beifahrer gewarnt wird und eventuell entsprechend reagieren kann. Es ist ebenso denkbar, dass der Notruf direkt an eine Notrufzentrale oder sonstigen zentrale Verwaltungsstelle geleitet wird.According to a very advantageous development of the idea, it may be provided that depending on a ratio of the opening widths of the iris of both eyes when exceeding a threshold, a driver warning and / or an emergency call is issued, so that the driver or a passenger is warned and possibly accordingly can react. It is also conceivable that the emergency call is routed directly to an emergency call center or other central administration office.

Dabei kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine Umgebungshelligkeit an beiden Augen bestimmt und im Falle einer Abweichung ein Korrekturwert berücksichtigt wird. Bevorzugt erfolgt eine Ermittlung der Umgebungshelligkeit in einem Bereich um das linke bzw. rechte Auge. Dadurch können natürlich verursachte Differenzen zwischen beiden Öffnungsweite der Iris, welche durch eine unterschiedliche Beleuchtung der beiden Augen hervorgerufen werden können, von einer krankhaften Abweichung unterschieden werden. Wenn beispielsweise ein Helligkeitsunterschied festgestellt wird, kann durch den Korrekturwert ein Schwellwert des Öffnungsverhältnisses der Iris des rechten sowie linken Auges verschoben werden, um eine Falschwarnung zu vermeiden. Beispielsweise kann gelten, dass eine zulässige Abweichung der Öffnungsweite der Iris des rechten sowie linken Auges umso größer sein kann, je größer der Beleuchtungsunterschied der beiden Augen ist.In this case, according to an advantageous embodiment, it may be provided that an ambient brightness is determined at both eyes and, in the case of a deviation, a correction value is taken into account. Preferably, a determination of the Ambient brightness in an area around the left or right eye. As a result, naturally caused differences between the two opening width of the iris, which can be caused by a different illumination of the two eyes, be distinguished from a morbid deviation. For example, when a difference in brightness is detected, the correction value may shift a threshold value of the opening ratio of the iris of the right and left eyes to avoid a false warning. For example, it may be the case that the greater the illumination difference of the two eyes, the greater the permissible deviation of the opening width of the iris of the right and left eye can be.

Im Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Überwachung der Weiten der Pupillen über eine Fahrerkamera. Beispielsweise können die bereits vorhandenen Kameras des Straßenfahrzeugs verwendet werden.At the heart of the device according to the invention is the monitoring of the widths of the pupils via a driver camera. For example, the existing cameras of the road vehicle can be used.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kamera der Vorrichtung über eine Infrarotlichtquelle verfügen, sodass die Augen des Fahrers mit dieser Infrarotlichtquelle beleuchtet werden können.In a preferred embodiment, the camera of the device may have an infrared light source so that the driver's eyes can be illuminated with this infrared light source.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich ferner aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantages of the device according to the invention and of the method according to the invention will become apparent from the remaining dependent subclaims and will be apparent from the embodiments, which are described below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Augenpaares;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Fahrers in einem Straßenfahrzeug.
Showing:
  • 1 a schematic representation of a pair of eyes;
  • 2 a schematic representation of a driver in a road vehicle.

In der Darstellung der 1 ist eine schematische Darstellung eines Augenpaares dargestellt. Die beiden Augen 4 verfügen jeweils über eine Pupille 3 sowie eine Iris 6. Die Öffnungsweite der Iris 6 kann durch die Größe der Pupille 3 und dem Verhältnis zum Außenumfang der Iris 6 bestimmt werden. Dabei kann durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung die Weite der Iris 6 zeitgleich für das linke sowie rechte Auge 4 bestimmt werden. Eine Anisokorie kann auch krankheitsbedingt vorliegen. Um eine natürliche, durch unterschiedliche Beleuchtungen der beiden Augen 4 verursacht Differenz zwischen den beiden Pupillenaufweitungen von einer krankhaften Abweichung zu unterscheiden, kann eine Ermittlung der Umgebungshelligkeit in einem Bereich um das linke bzw. rechte Auge 4 erfolgen. Wird dabei ein Helligkeitsunterschied festgestellt, kann ein Korrekturfaktor angewendet werden, durch welchen der Schwellwert des Verhältnisses der Pupillenaufweitungen verschoben werden kann.In the presentation of the 1 a schematic representation of a pair of eyes is shown. The two eyes 4 each have a pupil 3 as well as an iris 6 , The opening width of the iris 6 may be due to the size of the pupil 3 and the ratio to the outer circumference of the iris 6 be determined. In this case, by the method according to the invention or the device according to the invention, the width of the iris 6 simultaneously for the left and right eye 4 be determined. An anisocoria may also be present due to illness. To a natural, by different illumination of the two eyes 4 To distinguish difference between the two pupil widenings from a pathological deviation, a determination of the ambient brightness in an area around the left or right eye 4 respectively. If a brightness difference is detected, a correction factor can be applied by which the threshold value of the ratio of the pupil expansions can be shifted.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrers 1 in einem Straßenfahrzeug 2. In dieser Ausführungsform ist im Bereich der Frontscheibe des Straßenfahrzeugs 2 eine Kamera 5 angeordnet, die über eine Infrarotlichtquelle 7 verfügt. Die Kamera 5 kann beispielsweise durch eine bereits im Straßenfahrzeug 2 vorhandene Fahrerkamera ausgebildet werden. Mithilfe der Infrarotlichtquelle 7 können die Augen 4 des Fahrers 1 beleuchtet werden, wobei über eine Position einer Spiegelung der Infrarotlichtquelle 7 sowie über die Position der Mitte der Pupille 3 eine Blickrichtung bestimmt werden kann. Selbstverständlich kann die Kamera 5 auch an einer anderen Position angeordnet sein. 2 shows a schematic representation of a driver 1 in a road vehicle 2 , In this embodiment, in the area of the front window of the road vehicle 2 a camera 5 arranged, via an infrared light source 7 features. The camera 5 For example, by an already in the road vehicle 2 existing driver camera are trained. Using the infrared light source 7 can the eyes 4 the driver 1 illuminated, wherein a position of a reflection of the infrared light source 7 as well as the position of the middle of the pupil 3 a viewing direction can be determined. Of course, the camera can 5 also be arranged at a different position.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014003783 A1 [0003]DE 102014003783 A1 [0003]
  • DE 102014017913 A1 [0003]DE 102014017913 A1 [0003]

Claims (6)

Verfahren zum Überwachen eines Fahrers (1) eines Straßenfahrzeugs (2) zur Vorbeugung von Gefahrensituationen durch ein Auftreten unvorhersehbarer schwerer Erkrankungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsweite von Pupillen (3) der Augen (4) des Fahrers (1) überwacht wird.Method for monitoring a driver (1) of a road vehicle (2) for the prevention of dangerous situations through the occurrence of unpredictable serious illnesses, characterized in that an opening width of pupils (3) of the eyes (4) of the driver (1) is monitored. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kamera (5) eine Blickrichtung und/oder Öffnungsweiten der Iris (6) beider Augen (4) zeitgleich bestimmt werden.Method according to Claim 1 , characterized in that by means of a camera (5) a viewing direction and / or opening widths of the iris (6) of both eyes (4) are determined at the same time. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Verhältnisses der Öffnungsweiten der Iris (6) beider Augen (4) bei Überschreiten eines Schwellwerts eine Fahrerwarnung und/oder ein Notruf ausgegeben wird.Method according to Claim 2 , characterized in that in response to a ratio of the opening widths of the iris (6) of both eyes (4) when a threshold value is exceeded, a driver warning and / or an emergency call is issued. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umgebungshelligkeit an beiden Augen (4) bestimmt und im Falle einer Abweichung ein Korrekturwert berücksichtigt wird.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that an ambient brightness at both eyes (4) determined and in case of deviation, a correction value is taken into account. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Öffnungsweite der Pupillen (3) über eine Fahrerkamera erfolgt.Apparatus for carrying out a method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the monitoring of the opening width of the pupil (3) via a driver camera. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerkamera über eine Infrarotlichtquelle (7) verfügt.Device after Claim 5 , characterized in that the driver camera has an infrared light source (7).
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