DE102018009100A1 - Method for determining the driving ability of a driver in a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrers in einem Fahrzeug. Der Fahrer wird mittels einer Fahrerkamera identifiziert. Mittels der Fahrerkamera wird eine mindestens eine Pupille (3) des Fahrers umfassende Augenpartie ohne zusätzliche Beleuchtung im sichtbaren Wellenlängenbereich aufgenommen. Die auf das Auge des Fahrers einwirkende Beleuchtungsstärke wird ermittelt und mit einem Normpupillenwert verglichen, der aus einem dem Fahrer zugeordneten Fahrerprofil bestimmt wird. Aus einer Abweichung des Pupillendurchmessers (D) von dem Normpupillendurchmesser wird eine Einschränkung der Fahrtüchtigkeit ermittelt.The invention relates to a method for determining the driving ability of a driver in a vehicle. The driver is identified by means of a driver camera. By means of the driver camera, an eye area comprising at least one pupil (3) of the driver is recorded without additional illumination in the visible wavelength range. The illuminance acting on the driver's eye is determined and compared with a standard pupil value determined from a driver profile assigned to the driver. From a deviation of the pupil diameter (D) from the standard pupil diameter, a restriction of the driving ability is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for determining the driving ability of a driver according to the preamble of claim 1.
Das Dokument
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrers in einem Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object to provide an improved method for determining the driving ability of a driver in a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method having the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei einem Verfahren zur Bestimmung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrers in einem Fahrzeug wird eine Augenpartie umfassend mindestens eine Pupille des Fahrers mittels einer Fahrerkamera aufgenommen, welche für die Identifizierung des Fahrers eingerichtet ist. Die Augenpartie wird aufgenommen, ohne dass der Fahrer hierbei einer zusätzlichen, über die normale Umgebungsbeleuchtung hinausgehenden Beleuchtung im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgesetzt wird.In a method for determining the driving ability of a driver in a vehicle, an eye area comprising at least one pupil of the driver is recorded by means of a driver camera which is set up for the identification of the driver. The eye area is recorded without exposing the driver to additional illumination in the visible wavelength range beyond normal ambient lighting.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Fahrerkamera in mindestens einem Teilbereich des infraroten Wellenlängenbereichs empfindlich. Zur Verbesserung der Aufnahmequalität wird die Augenpartie bei diesem Ausführungsbeispiel mit nicht wahrnehmbarem infrarotem Licht beleuchtet.In one embodiment, the driver camera is sensitive in at least a portion of the infrared wavelength range. To improve the quality of the photograph, the eye area in this embodiment is illuminated with imperceptible infrared light.
Es ist aber auch möglich, die Augenpartie ganz ohne zusätzliche Lichtquelle aufzunehmen.But it is also possible to record the eye area without any additional light source.
In der Aufnahme der Augenpartie wird erfindungsgemäß der Pupillendurchmesser der mindestens einen Pupille des Fahrers ermittelt.In the recording of the eye area, the pupil diameter of the at least one pupil of the driver is determined according to the invention.
Der Fahrer wird anhand einer mit der Fahrerkamera aufgenommenen Aufnahme identifiziert. Hierzu kann die Aufnahme der Augenpartie oder eine hiervon unabhängige Aufnahme, beispielsweise eine Aufnahme mit einer anderen Vergrößerung, genutzt werden. Verfahren zur Identifizierung eines Fahrers anhand von Aufnahmen einer Fahrerkamera sind aus dem Stand der Technik bekannt.The driver is identified by a shot taken with the driver's camera. For this purpose, the recording of the eye area or an independent recording, for example, a recording with a different magnification, can be used. Methods for identifying a driver based on recordings of a driver camera are known from the prior art.
Erfindungsgemäß wird die auf die mindestens eine Pupille des Fahrers während der Aufnahme der Augenpartie einwirkende, korrespondierende Beleuchtungsstärke ermittelt. Die Beleuchtungsstärke kann beispielsweise mit mindestens einem vorhandenen Sensor ermittelt werden, der zur Messung der Helligkeit im Fahrzeuginnenraum ausgebildet ist.According to the invention, the corresponding illuminance acting on the at least one pupil of the driver during the recording of the eye area is determined. The illuminance can be determined, for example, with at least one existing sensor, which is designed to measure the brightness in the vehicle interior.
Der Pupillendurchmesser sowie die korrespondierende Beleuchtungsstärke werden dem Fahrer zugeordnet abgelegt. Aus einer Mehrzahl von Pupillendurchmesserwerten und Beleuchtungsstärkewerten eines Fahrers wird ein Fahrerprofil ermittelt. Das Fahrerprofil ist so ausgebildet, dass für einen Fahrer zu einem vorgegebenen Beleuchtungsstärkewert ein Normpupillendurchmesser bestimmbar ist.The pupil diameter and the corresponding illuminance are stored assigned to the driver. From a plurality of pupil diameter values and illuminance values of a driver, a driver profile is determined. The driver profile is designed so that a standard pupil diameter can be determined for a driver to a predetermined illuminance value.
Ein Fahrerprofil kann beispielsweise als tabellarischer oder in Form einer Funktion erfasster Verlauf des mittleren Pupillendurchmessers in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke ausgebildet sein. In einer Ausführungsform umfasst das Fahrerprofil einen Konfidenzbereich, der die normal-physiologische Variation um einen Normpupillendurchmesser beschreibt. Ein Konfidenzbereich kann aus einer Mehrzahl von Pupillendurchmesserwerten mit bekannten Verfahren der empirischen Statistik bestimmt werden. In einer Ausführungsform wird ein Konfidenzbereich aus einer Schätzung der Standardabweichung von Pupillendurchmesserwerten bestimmt, welche in einem vorbestimmten Intervall von Beleuchtungsstärkewerten ermittelt wurden.A driver profile can be formed, for example, as a tabular or in the form of a function detected progression of the mean pupil diameter as a function of the illuminance. In one embodiment, the driver profile includes a confidence range describing the normal-physiological variation about a standard pupil diameter. A confidence range can be determined from a plurality of pupil diameter values using known methods of empirical statistics. In one embodiment, a confidence interval is determined from an estimate of the standard deviation of pupil diameter values obtained at a predetermined interval of illuminance values.
Erfindungsgemäß wird aus einer Abweichung des Pupillendurchmessers von dem Normpupillendurchmesser eine Einschränkung der Fahrtüchtigkeit ermittelt. In einer Ausführungsform wird eine Einschränkung der Fahrtüchtigkeit dann ermittelt, wenn ein aktuell gemessener Pupillendurchmesser außerhalb des Konfidenzintervalls um den Normpupillendurchmesser liegt, der für die aktuell gemessene Beleuchtungsstärke aus dem Fahrerprofil ermittelt wurde.According to the invention, a restriction of the driving ability is determined from a deviation of the pupil diameter from the standard pupil diameter. In one embodiment, a restriction on the ability to drive is determined when a currently measured pupil diameter is outside the confidence interval around the standard pupil diameter, which was determined for the currently measured illuminance from the driver profile.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine drogeninduzierte Fahruntüchtigkeit leicht und zuverlässig mit der in einem Fahrzeug vorhandenen Standardausstattung ohne zusätzliche Sensoren bestimmt werden kann. Dadurch werden die Sicherheit des Fahrers und die Sicherheit weiterer Verkehrsteilnehmer verbessert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Fahrtüchtigkeit instantan anhand einer einzigen Aufnahme der Augenpartie bestimmt werden kann. An advantage of the invention is that drug-induced driving inactivity can be determined easily and reliably with the standard equipment available in a vehicle without additional sensors. This improves the safety of the driver and the safety of other road users. Another advantage of the invention is that the ability to drive can be determined instantaneously by means of a single image of the eye area.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1A schematisch die Pupillen eines Probanden ohne Medikation bei Tageslicht und -
1B schematisch die Pupillen eines Patienten unter Einfluss von Kokain bei Tageslicht.
-
1A schematically the pupils of a subject without medication in daylight and -
1B schematically the pupils of a patient under the influence of cocaine in daylight.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Die Pupille
Signifikante Veränderungen des Pupillendurchmessers
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Fahrer mittels einer Fahrerkamera, die für die Identifizierung des Fahrers eingerichtet ist, identifiziert. Die Identifizierung kann beispielsweise durch eine Gesichtserkennung und/oder durch eine Erkennung der Iris
Erfindungsgemäß wird in einem mittels der Fahrerkamera erfassten Bild mittels einer Auswertevorrichtung mindestens eine Pupille
Erfindungsgemäß wird an mindestens einem Auge der Pupillendurchmesser
Erfindungsgemäß wird ferner mittels eines Lichtsensors die im Bereich der Pupille
Das Fahrerprofil kann in einem im Fahrzeug angeordneten Datenspeicher abgelegt werden. In einer Ausführungsform kann das Fahrerprofil auch in einem vom Fahrzeug entfernten Datenspeicher abgelegt werden, der über eine Datenverbindung mit der Fahrerkamera und/oder mit der Auswertevorrichtung verbunden ist.The driver profile can be stored in a data memory arranged in the vehicle. In one embodiment, the driver profile can also be stored in a data memory remote from the vehicle, which is connected via a data connection with the driver camera and / or with the evaluation device.
Ein solcher Normpupillendurchmesser kann beispielsweise als Mittelwert einer Reihe von Pupillendurchmessern
Erfindungsgemäß wird ein gemessener Pupillendurchmesser
In einer Ausführungsform ist eine signifikante Abweichung dadurch bestimmt, dass der gemessene Pupillendurchmesser
Erfindungsgemäß wird, wenn eine signifikante Abweichung des gemessenen Pupillendurchmessers
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Pupillendurchmesser
Ein Vorteil dieser Ausführungsformen des Verfahrens besteht darin, dass mittels im Fahrzeug bereits vorhandener Sensorik die Fahrtüchtigkeit eines Fahrers leicht und zuverlässig ermittelt werden kann. Dadurch kann die Sicherheit des Fahrers sowie anderer Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr verbessert werden.One advantage of these embodiments of the method is that the ability to drive a driver can be determined easily and reliably by means of sensors already present in the vehicle. This can improve the safety of the driver and other road users.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lederhautdermis
- 22
- Irisiris
- 33
- Pupille pupil
- DD
- PupillendurchmesserPupil diameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2005/073013 A2 [0002]WO 2005/073013 A2 [0002]
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DE102021005093A1 (en) | 2021-10-12 | 2021-11-25 | Daimler Ag | Method for determining an inability to drive a driver of a vehicle |
Citations (1)
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WO2005073013A2 (en) | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Uwe Peter Braun | Device for recording the driving capacity of a driver in a vehicle |
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