DE102021133987A1 - Method for assisting a person in reducing dehydration, dehydration detection device, storage medium, mobile terminal, server device, and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen einer Person beim Reduzieren einer Dehydrierung. Eine Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung (12) empfängt Bilddaten aus einer Sensoreinrichtung (22) (S1), die eine Gesichts- und/oder Kopfstruktur der Person abbilden, erkennt anhand der empfangenen Bilddaten die abgebildete Gesichts- und/oder Kopfstruktur (S2), und überträgt die empfangenen Bilddaten an eine Deep-Learning-Engine (18) (S3), in der zu einer Vielzahl von Bilddaten, die abgebildete Gesichts- und/oder Kopfstruktur beschreiben, zugeordnete Grade an Dehydrierung statistisch zusammengefasst sind. Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung (12) betreibt die Deep-Learning-Engine (18) (S4), um die bereitgestellten Bilddaten mittels der Deep-Learning-Engine (18) zu verarbeiten (S5) und hierdurch eine Dehydrierungsprognose zu ermitteln (S6), wobei die Dehydrierungsprognose eine Wahrscheinlichkeit umfasst, mit welcher eine Dehydrierung der Person vorliegt, und erzeugt ein Steuersignal (S9) und überträgt dieses an ein vorbestimmtes Empfangsgerät (S10), wobei das erzeugte Steuersignal das Ergebnis der Dehydrierungsprognose beschreibt, sowie ein Ansteuern des Empfangsgeräts.The invention relates to a method for assisting a person in reducing dehydration. A dehydration detection device (12) receives image data from a sensor device (22) (S1), which depicts a facial and/or head structure of the person, recognizes the depicted facial and/or head structure (S2) on the basis of the received image data, and transmits the received image data to a deep learning engine (18) (S3), in which degrees of dehydration assigned to a large number of image data describing the depicted face and/or head structure are statistically summarized. The dehydration detection device (12) operates the deep learning engine (18) (S4) in order to process the provided image data using the deep learning engine (18) (S5) and thereby determine a dehydration prognosis (S6), wherein the dehydration prognosis includes a probability that the person is dehydrated, and generates a control signal (S9) and transmits this to a predetermined receiving device (S10), wherein the generated control signal describes the result of the dehydration prognosis, and an activation of the receiving device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen einer Person beim Reduzieren einer Dehydrierung, eine Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung, ein Speichermedium, ein mobiles Endgerät, eine Servervorrichtung, und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for assisting a person in reducing dehydration, a dehydration detection device, a storage medium, a mobile terminal, a server device, and a motor vehicle.
Eine Dehydrierung des Fahrers kann insbesondere im Straßenverkehr eine große Gefahr darstellen. Symptome wie Übelkeit, Kopfschmerzen und Konzentrationsschwäche können negative Einflüsse auf das Fahrverhalten haben. Vor allem ältere Menschen sind davon betroffen. Problematisch ist, dass die Zeichen einer Dehydrierung kaum selbst erkannt werden. Intelligente Systeme im Fahrzeug könnten bei der Erkennung unterstützen und dementsprechend reagieren.Driver dehydration can be a major hazard, especially on the road. Symptoms such as nausea, headaches and lack of concentration can have a negative impact on driving behavior. Older people in particular are affected. The problem is that the signs of dehydration are hardly recognizable. Intelligent systems in the vehicle could support the detection and react accordingly.
Aus der
Die
Die
Die
Weiterhin ist ein Kraftfahrzeug mit einer Erkennung von Dehydrierung bekannt, dessen Sitze eine schweißempfindliche Beschichtung („SOAK“) haben und eine Dehydrierung anzeigen können. Bei Dehydrierung färben sich die Beschichtung des Lenkrads und des Vordersitzes gelb. Beim Konsum von Wasser ändert sich die Farbe in Blau. (https://www.technikneuheiten.com/nissan-schweiss-detektor-beugtdehydrierung-vor/). Dieses Alarmsystem ist jedoch sehr teuer und umständlich. Der Fahrersitz muss dafür sehr aufwendig modifiziert werden.Furthermore, a motor vehicle with a detection of dehydration is known, the seats of which have a sweat-sensitive coating (“SOAK”) and can indicate dehydration. When dehydrated, the coating on the steering wheel and front seat turn yellow. When consuming water, the color changes to blue. (https://www.technikneuleute.com/nissan-schweiss-detector-prevents-dehydration-before/). However, this alarm system is very expensive and cumbersome. The driver's seat has to be modified at great expense for this.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist außerdem, dass durch die anhand einer Schweißproduktion abgeleitete Dehydrierung nicht sehr genau ist. Bei der Messung der Schweißproduktion wird diese an Körperstellen gemessen, die auf einer entsprechenden Schweißsensorik aufliegt, also zum Beispiel am Lenkrad oder, wie oben beschrieben, an der Auflagefläche des Körpers am Sitz. Diese Berührungsflächen sind beim Fahren grundsätzlich vom Rücken, den Beinen und den Händen abgedeckt. Dies sind auch grundsätzlich die Stellen, wo ein Fahrer auch bei einem normalen Hydratisierungszustand leicht schwitzt, da die Haut auf Lenkrad oder Kleidung oder Sitz aufliegt. Insbesondere Schweißsensoren am Lenkrad können nicht unterscheiden, ob die gemessene Schweißproduktion auf eine ausreichende Hydration zurückzuführen ist, oder allein durch die Tatsache bedingt, dass der Fahrer die Hand auflegt und die Haut an den Handinnenflächen nicht transpirieren kann, und zudem auch noch die Handmuskulatur aktiv ist, um das Lenkrad zu greifen.Another disadvantage of the known methods is that the dehydration derived from sweat production is not very accurate. When measuring sweat production, this is measured on body parts that are in contact with a corresponding sweat sensor, for example on the steering wheel or, as described above, on the contact surface of the body on the seat. When driving, these contact surfaces are basically the back, the legs and the hands covered. These are also basically the places where a driver, even in a normal state of hydration, easily perspires because of the skin on the steering wheel or clothing or seat. In particular, sweat sensors on the steering wheel cannot distinguish whether the measured sweat production is due to sufficient hydration or simply due to the fact that the driver puts his hand on and the skin on the palms of the hands cannot perspire and the hand muscles are also active to grab the steering wheel.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Präzisieren einer Erkennung einer Dehydrierung einer Person, zum Beispiel eines Benutzers eines Kraftfahrzeugs, einer Person, die an einem Schreibtisch sitzt oder zum Beispiel einer Person, die in eine Arztpraxis kommt.An object underlying the invention is to specify a detection of dehydration of a person, for example a user of a motor vehicle, a person who is sitting at a desk or for example a person who comes to a doctor's office.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.The stated object is achieved by the method according to the invention and the devices according to the invention in accordance with the independent claims. Advantageous developments are given by the dependent claims.
Die Erfindung basiert auf der Idee, eine Dehydrierung nicht primär anhand einer Schweißproduktion zu erkennen, sondern anhand von Bilddaten, die einen Anteil oder Anteile des Kopfes der Person abbilden. Diese Bilddaten stammen aus einer Sensoreinrichtung, also aus einem Gerät, einer Gerätekomponente oder einer Gerätegruppe zum Erfassen von Bilddaten. Die Sensoreinrichtung kann mindestens einen entsprechenden Sensor umfassen, zum Beispiel eine Fahrerbeobachtungskamera, eine Kamera, eine Filmkamera, einen Radar, einen Lidar, eine Time-of-Flight-Kamera, und/oder einen Ultraschallgeber und einem Ultraschallempfänger zum Vermessen der Hautoberfläche. Die so bereitgestellten Bilddaten werden von einer künstlichen Intelligenz, also von einem speziell antrainierten neuronalen Netzwerk, daraufhin analysiert, ob eine Dehydrierung vorliegt, und/oder welcher Grad einer Dehydrierung vorliegt. Die Bilddaten aus der Sensoreinrichtung, die zum Beispiel das Gesicht, ein oder mehrere Augen der Person oder eine Schädeldecke der Person beschreiben, werden auf Symptome einer Dehydrierung untersucht und ausgewertet. Als Ausgangsdaten kann die künstliche Intelligenz eine binäre Aussage über eine Dehydrierung geben, also ob eine Dehydrierung vorliegt oder nicht. Alternativ oder zusätzlich können die Ausgangsdaten eine Aussage darüber enthalten, welcher Dehydrierungsgrad voraussichtlich vorliegen kann. Alternativ oder zusätzlich können die Ausgangsdaten eine Aussage zu einer Wahrscheinlichkeit der Dehydrierung machen.The invention is based on the idea of recognizing dehydration not primarily on the basis of sweat production, but rather on the basis of image data that depict a portion or portions of the person's head. This image data comes from a sensor device, ie from a device, a device component or a device group for capturing image data. The sensor device can include at least one corresponding sensor, for example a driver observation camera, a camera, a film camera, a radar, a lidar, a time-of-flight camera, and/or an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver for measuring the skin surface. The image data provided in this way is analyzed by artificial intelligence, i.e. by a specially trained neural network, to determine whether dehydration is present and/or what degree of dehydration is present. The image data from the sensor device, which describe, for example, the face, one or more eyes of the person or the top of the person's skull, are examined and evaluated for symptoms of dehydration. As initial data, the artificial intelligence can give a binary statement about dehydration, i.e. whether dehydration is present or not. Alternatively or additionally, the initial data can contain a statement as to what degree of dehydration is likely to be present. Alternatively or additionally, the initial data can provide information on the probability of dehydration.
Die das Verfahren durchführende Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung erzeugt dann ein Steuersignal, das das Ergebnis der Analyse beschreibt, sowie ein Ansteuern eines Empfangsgeräts. Durch das Ansteuern des Empfangsgeräts kann zum Beispiel das Ergebnis im Textformat oder Sprachformat ausgegeben werden, oder das Empfangsgerät kann zum Beispiel angesteuert werden, um eine Maßnahme einzuleiten, die der Person hilft, die Dehydrierung zu reduzieren oder die Person auf eine solche Maßnahme aufmerksam machen.The dehydration detection device performing the method then generates a Control signal that describes the result of the analysis and activation of a receiving device. For example, by driving the receiving device, the result can be output in text format or voice format, or the receiving device can be driven, for example, to initiate an action to help the person reduce dehydration or alert the person to such an action.
Im Gegensatz zur Messung der Schweißproduktion kann die Dehydrierung mit sehr viel höherer Präzision vorhergesagt werden. Es ist keine aufwendige Schweißsensorik notwendig, weswegen der Benutzer eine bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Fahrerbeobachtungskamera verwenden kann, und/oder eine Kamera im Smartphone, und/oder zum Beispiel eine Kamera im Laptop. Dadurch wird es auch einem sehr viel breiteren Publikum ermöglicht, die Dehydrierung überprüfen zu lassen. Zusätzlich werden Langzeitprognosen und Langzeitbeobachtungen ermöglicht, da der Benutzer über den Tag hinweg bei der Benutzung unterschiedlicher Geräte, zum Beispiel Smartphone, Laptop und Kraftfahrzeug, die Analyse durchführen und zusammenführen kann.In contrast to measuring sweat production, dehydration can be predicted with much greater precision. There is no need for complex welding sensors, which is why the user can use a driver observation camera that is already present in the motor vehicle and/or a camera in a smartphone and/or a camera in a laptop, for example. This will also allow a much wider audience to get dehydration checked. In addition, long-term forecasts and long-term observations are made possible, since the user can carry out and merge the analysis throughout the day using different devices, for example smartphones, laptops and motor vehicles.
Das Verfahren zum Unterstützen einer Person beim Reduzieren eines dehydrierten Körperzustands kann auch als Verfahren zum Reduzieren einer Dehydrierung der Person bezeichnet werden, oder als Verfahren zum Warnen der Person vor einer Dehydrierung. Das Verfahren wird durch eine Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung durchgeführt.The method of assisting a person in reducing a dehydrated body condition may also be referred to as a method of reducing dehydration of the person, or a method of alerting the person to dehydration. The method is performed by a dehydration detector.
Unter einer Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe verstanden, das/die dazu eingerichtet ist, Signale aus einer oder mehreren Sensoreinrichtungen zu empfangen, diese auszuwerten und Steuersignale zu erzeugen. Entsprechend kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung vorzugsweise ein Empfangsmodul und einen Anschluss zum Empfangen der Signale aus der Sensoreinrichtung aufweisen, sowie optional einen Ausgang und/oder ein Sendemodul zum Übertragen von Steuersignalen. Die Gesamtheit von Empfangs- und Sendemodul kann auch als Kommunikationsmodul bezeichnet werden.A dehydration detection device is understood to mean a device, a device component or a device group which is set up to receive signals from one or more sensor devices, to evaluate them and to generate control signals. Correspondingly, the dehydration detection device can preferably have a reception module and a connection for receiving the signals from the sensor device, and optionally an output and/or a transmission module for transmitting control signals. The entirety of the receiving and transmitting module can also be referred to as a communication module.
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung empfängt Bilddaten aus einer Sensoreinrichtung, vorzugsweise aus einer Kamera oder einer Gruppe von Kameras, wobei die Bilddaten eine Gesichts- und/oder Kopfstruktur der Person abbilden. Das bedeutet, dass die Bilddaten die Gesichts- und/oder Kopfstruktur der Person zeigen, also beschreiben. Eine Gesichts- und/oder Kopfstruktur ist als Struktur oder Anteil des Kopfes der Person zu verstehen, zum Beispiel eine Vene, ein Halsbereich mit Venen oder der ganze Hals, die Haut, die Kopfhaut, das Gesicht, oder ein oder mehrere Augen.The dehydration detection device receives image data from a sensor device, preferably from a camera or a group of cameras, the image data depicting a face and/or head structure of the person. This means that the image data show, i.e. describe, the face and/or head structure of the person. A facial and/or head structure is to be understood as the structure or portion of the person's head, for example a vein, a neck area with veins or the whole neck, the skin, the scalp, the face, or one or more eyes.
Anhand der empfangenen Bilddaten erkennt die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die abgebildete Gesichts- und/oder Kopfstruktur. So kann zum Beispiel über Mustererkennung die Beschaffenheit der Vene oder eine Struktur der Haut am Auge erkannt werden.The dehydration detection device uses the image data received to detect the facial and/or head structure that is imaged. For example, the nature of the vein or a structure of the skin on the eye can be recognized via pattern recognition.
Insbesondere kann die Deep-Learning-Engine eine Ausprägung der Gesichts- und/oder Kopfstruktur erkennen, also zum Beispiel die Beschaffenheit der Haut, der Vene und/oder der Augen. Indikatoren oder Symptome von Gesichts- und Kopfstruktur sind Indikatoren, die gut von einer Kamera abgebildet und durch zum Beispiel Mustererkennung erkannt werden können. Das Verfahren ist also unabhängig von Schweißsensoren und deren Nachteile ergeben sich nicht.In particular, the deep learning engine can recognize a feature of the facial and/or head structure, for example the condition of the skin, veins and/or eyes. Indicators or symptoms of facial and head structure are indicators that can be well imaged by a camera and recognized by, for example, pattern recognition. The method is therefore independent of welding sensors and their disadvantages do not arise.
Die mindestens eine Kamera kann zum Beispiel das Gesicht und/oder einen anderen Teil des Kopfes filmen. Nicht alle Bilddaten müssen dabei „live“-Aufnahmen sein, sondern können zum Beispiel von einem anderen Gerät am gleichen Tag aufgenommen worden sein, zum Beispiel Bilder aus einer Laptop-Kamera, und/oder aus einer Smartphone-Kamera, die ein oder zwei Stunden vor der Analyse aufgenommen wurden. So können bei der Analyse im Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel sowohl die aktuellen Bilddaten der Fahrerbeobachtungskamera berücksichtigt werden, als auch zum Beispiel 3D-Scans aus einer Smartphone-Kamera, die vor der Fahrt aufgenommen wurden.For example, the at least one camera may film the face and/or another part of the head. Not all image data has to be "live" recordings, but can, for example, have been recorded by another device on the same day, for example images from a laptop camera and/or from a smartphone camera that lasted one or two hours were included before the analysis. For example, the analysis in
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung betreibt eine Deep-Learning-Engine für das Auswerten der Bilddaten und das Bereitstellen einer Dehydrierungsprognose. Optional kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die Deep-Learning-Engine auch zum Erkennen der abgebildeten Gesichts- und/oder Kopfstruktur betreiben, insbesondere zum Erkennen der Beschaffenheit der Gesichts- und/oder Kopfstruktur.The dehydration detection device operates a deep learning engine for evaluating the image data and providing a dehydration forecast. Optionally, the dehydration detection device can also operate the deep learning engine to detect the imaged facial and/or head structure, in particular to detect the condition of the facial and/or head structure.
Die Deep-Learning-Engine kann vorzugsweise eine mit Trainingsdatensätzen trainierte Deep-Learning-Engine sein, wobei die Trainingsdatensätze Kombinationen von abgebildeten Gesichts- und/oder Kopfstruktur und dazugehörigen (De-)Hydrierungszuständen beschreiben können.The deep learning engine can preferably be a deep learning engine trained with training data sets, it being possible for the training data sets to describe combinations of depicted face and/or head structure and associated (de)hydration states.
Mit anderen Worten kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die empfangenen Bilddaten an eine Deep-Learning-Engine übertragen, in der zu einer Vielzahl von Bilddaten, die abgebildete Gesichts- und/oder Kopfstruktur beschreiben, zugeordnete Grade an Dehydrierung statistisch zusammengefasst sind.In other words, the dehydration detection device can transmit the received image data to a deep learning engine in which degrees of dehydration assigned to a large number of image data that describe the depicted face and/or head structure are statistically combined.
Eine Deep-Learning-Engine („Deep-Learning-Einrichtung“) ist ein Gerät, eine Gerätekomponente oder ein Programm, welches sogenanntes Deep-Learning (sogenanntes tiefgehendes Lernen, maschinelles Lernen) auf eine Vielzahl von Daten anwenden kann. Mit anderen Worten ist die Deep-Learning-Engine eine hochentwickelte Einrichtung zum Durchführen von tiefgehendem Lernen, also eine Umsetzung von künstlicher Intelligenz. Mit anderen Worten sind sowohl künstliche Intelligenz als Maschinenlernen und tiefgehendes Lernen mittels der Deep-Learning-Engine umsetzbar. Die Deep-Learning-Engine kann beispielsweise als tiefgehendes, künstliches neuronales Netz ausgebildet und/oder ausgestaltet sein. Mit anderen Worten kann die Deep-Learning-Engine dazu eingerichtet sein, mittels einer Methode des maschinellen Lernens eine Vielzahl von Erfahrungswerten und/oder Trainingsdaten, die auch als Trainierdatensatz bezeichnet werden können, oder ein Dataset nach einem vorbestimmten Algorithmus und anhand der bereits gespeicherten Vielzahl von Erfahrungswerten auszuwerten, beispielsweise über eine darin enthaltene Logik, zum Beispiel eine Korrelation. Hierdurch können auch weitere logische Verknüpfungen in der Deep-Learning-Engine erstellt werden.A deep learning engine ("deep learning facility") is a device, device component, or program that can apply so-called deep learning (so-called deep learning, machine learning) to a variety of data. In other words, the deep learning engine is a sophisticated facility for performing deep learning, that is, an implementation of artificial intelligence. In other words, both artificial intelligence and machine learning and deep learning can be implemented using the deep learning engine. The deep learning engine can be designed and/or designed as an in-depth, artificial neural network, for example. In other words, the deep learning engine can be set up to use a machine learning method to process a large number of empirical values and/or training data, which can also be referred to as a training data set, or a data set according to a predetermined algorithm and using the large number already stored evaluate empirical values, for example via a logic contained therein, for example a correlation. This also allows further logical links to be created in the deep learning engine.
Erfahrungswerte oder Trainingsdaten können dabei zum Beispiel zu einer Vielzahl von Fahrtsituationsdaten und/oder Charakterisierungsdaten zugeordneten Sprachdialog-Attribute für unterschiedliche Grade an Aufmerksamkeit und/oder Müdigkeit statistisch zusammengefasst sein. Zu diesem Trainierschritt kann die Assistenzeinrichtung die Deep-Learning-Engine optional betreiben.Experience values or training data can, for example, be statistically combined to form a large number of speech dialog attributes associated with driving situation data and/or characterization data for different degrees of alertness and/or tiredness. The assistance device can optionally operate the deep learning engine for this training step.
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung betreibt die Deep-Learning-Engine, um die bereitgestellten Bilddaten zu verarbeiten und hierdurch eine Dehydrierungsprognose zu ermitteln. Diese Dehydrierungsprognose umfasst oder beschreibt eine Wahrscheinlichkeit, mit welcher eine Dehydrierung und/oder welcher Grad an Dehydrierung der Person vorliegt.The dehydration detection device operates the deep learning engine in order to process the provided image data and thereby determine a dehydration prognosis. This dehydration prognosis includes or describes a probability with which dehydration and/or the degree of dehydration of the person is present.
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung erzeugt ein Steuersignal und überträgt dieses an ein vorbestimmtes Empfangsgerät, wobei das erzeugte Steuersignal das Ergebnis der Dehydrierungsprognose die Dehydrierung der Person beschreibt, vorzugsweise als Angabe des Dehydrierungsgrads, sowie ein Ansteuern des Empfangsgeräts.The dehydration detection device generates a control signal and transmits this to a predetermined receiving device, the generated control signal describing the result of the dehydration prognosis, the dehydration of the person, preferably as an indication of the degree of dehydration, and an activation of the receiving device.
Es ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile.The advantages described above result.
Vorzugsweise kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die Bilddaten aus mindestens einer Kamera der Sensoreinrichtung empfangen. Hierdurch können die oben beschriebenen Merkmale der Gesichts- und/oder Kopfstruktur erkannt und analysiert werden, ohne dass zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug eigens hierfür eine spezielle Sensorik wie Schweißsensoren installiert werden muss, da heutige Kraftfahrzeuge heute üblicherweise bereits eine Fahrerbeobachtungskamera haben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem auch sehr einfach zum Beispiel mittels einer Webcam eines Laptops durchgeführt werden, falls der Benutzer zum Beispiel am Schreibtisch sitzt, und/oder mit einem Smartphone, also auch, wenn der Benutzer unterwegs ist, und/oder im medizinischen Bereich, wo hierfür zum Beispiel in einem Untersuchungsraum eines Krankenhauses nur eine Kamera installiert werden muss. Da eine Sensoreinrichtung mit einer Kamera sehr verbreitet ist, können also auch über den gesamten Tag hinweg Bilder der Gesichts- und/oder Kopfstruktur mittels unterschiedlicher Geräte und an unterschiredlichen Orten kamerabasiert aufgenommen und ausgewertet werden. Dadurch wird eine Langzeit-Analyse - und damit eine sehr viel präzisere Bestimmung eines Grads der Dehydrierung - ermöglicht. Mit anderen Worten haben Kameradaten das höchste Potential.The dehydration detection device can preferably receive the image data from at least one camera of the sensor device. As a result, the features of the face and/or head structure described above can be recognized and analyzed without having to install special sensors such as sweat sensors in a motor vehicle, for example, since today's motor vehicles usually already have a driver observation camera. The method according to the invention can also be carried out very easily, for example using a webcam on a laptop if the user is sitting at a desk, for example, and/or with a smartphone, i.e. also when the user is on the go and/or in the medical field, where, for example, only one camera needs to be installed in an examination room in a hospital. Since a sensor device with a camera is very common, images of the face and/or head structure can be recorded and evaluated throughout the day using different devices and at different locations based on cameras. This enables a long-term analysis - and thus a much more precise determination of the degree of dehydration. In other words, camera data has the highest potential.
Vorzugsweise kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die Bilddaten nur aus der mindestens einen Kamera empfangen, sodass nicht unter Umständen unterschiedliche Daten, wie zum Beispiel von einer Schweißsensorik, ausgewertet werden müssen.The dehydration detection device can preferably only receive the image data from the at least one camera, so that under certain circumstances different data, such as from a sweat sensor system, for example, do not have to be evaluated.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung alternativ oder zusätzlich einen oder mehrere Schweißsensoren aufweisen, und/oder einen Lidar und/oder einen Radar. Lidar und Radar können das Gesicht dreidimensional erfassen, wodurch eine Analyse der Kopfstruktur noch genauer ist und nicht durch Lichtverhältnisse beeinträchtigt werden kann.In a further embodiment, the sensor device can alternatively or additionally have one or more welding sensors and/or a lidar and/or a radar. Lidar and radar can record the face in three dimensions, which means that an analysis of the head structure is even more precise and cannot be affected by lighting conditions.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Bilddaten beschreiben: Eine Fontanelle, und/oder eine (Hals-)Vene, und/oder ein oder mehrere Augen des Benutzers, und/oder das Gesicht des Benutzers, und/oder eine oder beide Lippen des Benutzers, und/oder eine Hautfalte, und/oder eine Schleimhaut im Mund, und/oder ein Weinen des Benutzers. Als Indikatoren für einen Dehydrierungszustand kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung dann als Ausprägung der Gesichts- und/oder Kopfstruktur zum Beispiel eine eingefallene Fontanelle (bei Säuglingen) erkennen, eine eingefallene (Hals-)Vene, halonierte Augen, trockene und/oder rissige Lippen, eine stehende Hautfalte, trockene Schleimhaut sowie ein Weinen ohne Tränen. All diese Indikatoren sind Symptome für eine Dehydration und können vor allem gut durch die Bildauswertung von Kameradaten erkannt und ausgewertet werden.According to a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the image data can describe: a fontanelle and/or a (jugular) vein and/or one or more eyes of the user and/or the face of the user and/or one or both user's lips, and/or a skin fold, and/or mucous membrane in the mouth, and/or user's crying. As indicators of a state of dehydration, the dehydration detection device can then detect a sunken fontanelle (in infants), a sunken (neck) vein, halonated eyes, dry and/or cracked lips, a standing skin fold, dry mucous membrane and crying without tears. All of these indicators are symptoms of dehydration and can be identified particularly well by image evaluation processing of camera data can be recognized and evaluated.
Vorzugsweise kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung das Verfahren durchführen, während sich die Person in einem Kraftfahrzeug befindet, insbesondere während die Person das Kraftfahrzeug betreibt. Die Sensoreinrichtung kann dann die Fahrerbeobachtungskamera umfassen. Die Vorteile von der Auswertung der Kameradaten wurden bereits weiter oben diskutiert. Beim Durchführen des Verfahrens im Kraftfahrzeug ist das Verfahren besonders hilfreich, denn eine Dehydrierung kann zum Beispiel zu Übelkeit und nachlassender Konzentration führen und den Fahrer beeinträchtigen. Im Kraftfahrzeug sind Konzentration und Aufmerksamkeit jedoch besonders wichtig, weshalb diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Sicherheit beim Betreiben des Kraftfahrzeugs fördert. Weiterhin ist das Verfahren bei dessen Durchführung im Kraftfahrzeug besonders hilfreich, da beim Betreiben des Kraftfahrzeugs der Benutzer weniger dazu geneigt ist, die Dehydrierung selbst zu fühlen, da die Aufmerksamkeit auf den Straßenverkehr gerichtet ist.The dehydration detection device can preferably carry out the method while the person is in a motor vehicle, in particular while the person is operating the motor vehicle. The sensor device can then include the driver observation camera. The advantages of evaluating the camera data have already been discussed above. The method is particularly helpful when the method is carried out in a motor vehicle, since dehydration can, for example, lead to nausea and reduced concentration and impair the driver. However, concentration and alertness are particularly important in a motor vehicle, which is why this embodiment of the method according to the invention promotes safety when operating the motor vehicle. Furthermore, the method is particularly helpful when it is carried out in the motor vehicle, since the user is less inclined to feel the dehydration himself when operating the motor vehicle, since the attention is directed to the road traffic.
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung kann die Deep-Learning-Engine in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu betreiben, anhand der Dehydrierungsprognose eine Maßnahme zum Reduzieren des Dehydrierung-Zustandes der Person zu ermitteln und/oder vorzugeben, die mit einer vorgegebenen Mindest-Wahrscheinlichkeit einen Beitrag dazu leistet, die Dehydrierung und/oder den Grad der Dehydrierung zu reduzieren.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the dehydration detection device can operate the deep learning engine to determine and/or specify a measure for reducing the dehydration state of the person based on the dehydration prognosis, which contributes with a predetermined minimum probability works to reduce dehydration and/or the degree of dehydration.
Eine solche Maßnahme kann zum Beispiel eine Warnung an die Person sein, eine Pause einzulegen und etwas zu trinken. Eine solche Warnung kann zum Beispiel per Textnachricht auf einem Bildschirm oder, vorzugsweise, als Sprachausgabe oder durch einen Lautsprecher ausgegeben werden. Alternativ kann als Maßnahme zum Beispiel das Neuberechnen einer Reiseroute erfolgen, zum Beispiel mithilfe eines Navigationsgeräts, wobei die neu berechnete Route an einem Rasthaus vorbeiführt. Insbesondere falls das Kraftfahrzeug in einem teilautonomen oder vollautonomen Fahrmodus betrieben wird, oder falls ein teilautonomer oder vollautonomer Fahrmodus eingestellt werden kann, hat es sich als besonders hilfreich erwiesen, falls die Maßnahme dann auch das Steuern des Kraftfahrzeugs entlang der neu berechneten Route umfasst, alternativ oder zusätzlich das Umschalten in einen vollautonomen Fahrmodus.Such an action can be, for example, a warning to the person to take a break and have a drink. Such a warning can be issued, for example, as a text message on a screen or, preferably, as a voice output or through a loudspeaker. As an alternative, a travel route can be recalculated as a measure, for example using a navigation device, with the recalculated route passing a rest house. In particular, if the motor vehicle is operated in a semi-autonomous or fully autonomous driving mode, or if a semi-autonomous or fully autonomous driving mode can be set, it has proven to be particularly helpful if the measure then also includes controlling the motor vehicle along the newly calculated route, alternatively or additionally switching to a fully autonomous driving mode.
Eine weitere optionale Maßnahme kann zum Beispiel auch das Absetzen eines Notrufes sein, falls der Dehydrierungsgrad besonders hoch ist. Weitere Maßnahmen können zum Beispiel sein: Eine Erinnerung zum Trinken, eine Empfehlung zum Anhalten, eine automatische Bremsung und/oder das Einplanen einer Fahrtpause. Erkennt die Deep-Learning-Engine beispielhaft, dass die Merkmale der Dehydration besonders ausgeprägt sind, kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung auch zum Beispiel als Maßnahme eine Notbremsung einleiten.Another optional measure can be, for example, making an emergency call if the degree of dehydration is particularly high. Other measures can be, for example: a reminder to drink, a recommendation to stop, automatic braking and/or scheduling a break from driving. If the deep learning engine recognizes, for example, that the characteristics of dehydration are particularly pronounced, the dehydration recognition device can also initiate emergency braking as a measure, for example.
Vorzugsweise kann die ermittelte und/oder vorgegebene Maßnahme von dem Dehydrierungsgrad abhängen. Dadurch wird die Maßnahme noch situationsspezifischer und kann noch besser helfen.The determined and/or specified measure can preferably depend on the degree of dehydration. This makes the measure even more situation-specific and can help even better.
In einer Weiterbildung kann die vorgegebene Maßnahme von einem Alter der Person abhängen, und/oder von einer aktuellen Verkehrssituation, in der sich die Person befindet, und/oder einer Häufigkeit, mit der sich die Person in dem Dehydrations-Zustand befindet. So kann, ist zum Beispiel aus einem Benutzerprofil der Person bekannt, dass die Person älter ist, die vorgegebene Maßnahme nicht nur eine Warnung sein, sondern diese Warnung kann auch zu einem früheren Zeitpunkt abgesetzt werden als bei einer jüngeren Person. Befindet sich die Person im Kraftfahrzeug und befindet sich das Kraftfahrzeug in einem Stau, so kann der Stau dazu genutzt werden, der Person vorzuschlagen, nun etwas zu trinken. Über zum Beispiel ein Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung beispielhaft eine Information zu dem Stau empfangen und entsprechend auswerten. Befindet sich der Benutzer zum Beispiel auf einer siebenstündigen Fahrt, wobei diese Information zum Beispiel auch durch Daten aus dem Navigationssystem bekannt sein kann, kann die Maßnahme das Vorschlagen der Trinkpause sein.In one development, the specified measure can depend on the person's age and/or on a current traffic situation in which the person is located and/or on a frequency with which the person is in the dehydration state. For example, if the person is known from a user profile that the person is older, the specified measure can not only be a warning, but this warning can also be issued at an earlier point in time than in the case of a younger person. If the person is in the motor vehicle and the motor vehicle is in a traffic jam, the traffic jam can be used to suggest that the person now have something to drink. For example, the dehydration detection device can receive information about the traffic jam via a navigation device of the motor vehicle and evaluate it accordingly. If the user is on a seven-hour drive, for example, and this information can also be known from data from the navigation system, for example, the measure can be to suggest a drinking break.
Mit anderen Worten ergibt sich vorteilhaft durch das Miteinbeziehen des Alters, und/oder der Verkehrssituation, und/oder der Häufigkeit, dass die Maßnahmen noch sehr viel effizienter durchgeführt werden können. Dadurch kann der Person besser und schneller geholfen werden.In other words, the inclusion of age and/or the traffic situation and/or frequency means that the measures can be carried out much more efficiently. This allows the person to be helped better and faster.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erzeugte Steuersignal beschreiben: Ein Ausgeben einer Information zu dem Ergebnis der Dehydrierungsprognose, zum Beispiel die Information „Es wurde ein hoher Dehydrierungsgrad ermittelt“; und/oder ein Ausgeben einer Information zu einer ermittelten und/oder vorgegebenen Maßnahme zum Reduzieren des Dehydrations-Zustands der Person, zum Beispiel die Aufforderung „Sie sollten etwas trinken“; und/oder ein Ansteuern eines Kraftfahrzeugsystems, vorzugsweise eines Navigationssystems und/oder eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs. Dies sind besonders effiziente Maßnahmen zum Reduzieren einer Dehydrierung.In a further embodiment of the method according to the invention, the generated control signal can describe: Outputting information on the result of the dehydration prognosis, for example the information “A high degree of dehydration was determined”; and/or outputting information about an identified and/or predetermined action to reduce the person's dehydration state, for example the prompt "You should drink something"; and/or activation of a motor vehicle system, preferably a navigation system and/or a braking system of the motor vehicle. These are particularly efficient measures to reduce dehydration.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung eine Flüssigkeitsaufnahme der Person berücksichtigen. Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung kann zum Beispiel anhand der empfangenen Bilddaten über Mustererkennung Trinkbewegungen erkennen und daran die Flüssigkeitsaufnahme ableiten. Alternativ oder zusätzlich kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung zum Beispiel anhand von Daten aus einer Waage der Sensoreinrichtung, die zum Beispiel in einem Cupholder des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann, ein Gewicht einer dort abgestellten Flasche oder eines dort abgestellten Bechers in regelmäßigen Abständen überprüfen, und daran die Flüssigkeitsaufnahme ableiten.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the dehydration detection device can take into account liquid intake by the person. The dehydration detection device can, for example, use the received image data to detect drinking movements via pattern recognition and derive the fluid intake from this. Alternatively or additionally, the dehydration detection device can, for example, use data from a scale of the sensor device, which can be arranged, for example, in a cup holder of the motor vehicle, to check the weight of a bottle parked there or a cup parked there at regular intervals, and derive fluid intake.
Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung die Flüssigkeitsaufnahme der Person innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums und/oder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt feststellen kann, und die Deep-Learning-Engine dazu betreiben kann, die festgestellte Flüssigkeitsaufnahme in die Dehydrierungsprognose mit einzubeziehen.In this embodiment, it is provided that the dehydration detection device can determine the fluid intake of the person within a specified period of time and/or at a specified point in time, and the deep learning engine can operate to include the determined fluid intake in the dehydration prognosis.
Dadurch kann ein noch genaueres Bild über den Dehydrations-Zustand der Person gemacht werden.This allows an even more accurate picture of the person's dehydration status to be obtained.
Zu der Erfindung gehört auch die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung. Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.The invention also includes the dehydration detection device. The dehydration detection device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor device can have a program code which is set up to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung kann vorzugsweise die Deep-Learning-Engine umfassen. Die Deep-Learning-Engine ist dazu eingerichtet, die oben genannten Schritte einer Deep-Learning-Engine durchzuführen.The dehydration detection device is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. The dehydration detector may preferably include the deep learning engine. The deep learning engine is set up to perform the above steps of a deep learning engine.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Speichermedium mit einem Programmcode, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführung durch eine Prozessoreinrichtung eines mobilen Endgeräts die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung dazu zu veranlassen, eine Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Das Speichermedium kann zum Beispiel als Speicherkarte oder Speicherchip oder anderer Datenspeicher ausgestaltet sein. Unter einer Prozessoreinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zur elektronischen Datenverarbeitung verstanden. Die Prozessoreinrichtung kann zum Beispiel mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile.The object stated above is achieved by a storage medium with a program code which, when executed by a processor device of a mobile terminal device, is set up to cause the dehydration detection device to carry out an embodiment of the method described above. The storage medium can be designed, for example, as a memory card or memory chip or other data storage medium. A processor device is understood to mean a device or a device component for electronic data processing. The processor device can have at least one microcontroller and/or at least one microprocessor, for example. The advantages already mentioned result.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein mobiles, portables Endgerät, zum Beispiel ein Smartphone oder einen Laptop oder einen Tablet-PC, mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums, und/oder mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung.The task stated above is achieved by a mobile, portable end device, for example a smartphone or a laptop or a tablet PC, with an embodiment of the storage medium according to the invention and/or with an embodiment of the dehydration detection device according to the invention.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Servervorrichtung zum Betreiben im Internet, zum Beispiel einem Datenserver, einem Backend und/oder eine Daten-Cloud, wobei die Servervorrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums und/oder einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung aufweist.The object set above is achieved by a server device for operation on the Internet, for example a data server, a backend and/or a data cloud, the server device having an embodiment of the storage medium according to the invention and/or an embodiment of the dehydration detection device according to the invention.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung, des erfindungsgemäßen Speichermediums, des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts, der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung, des erfindungsgemäßen Speichermediums, des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts, der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the dehydration detection device according to the invention, the storage medium according to the invention, the mobile terminal device according to the invention, the server device according to the invention and the motor vehicle according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the dehydration detection device according to the invention, the storage medium according to the invention, the mobile terminal device according to the invention, the server device according to the invention and the motor vehicle according to the invention are not described again here.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Sensoreinrichtung auf, sowie eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung. Die Sensoreinrichtung kann dabei vorzugsweise eine Fahrerbeobachtungskamera aufweisen. Das Kraftfahrzeug kann bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet sein.The motor vehicle according to the invention has a sensor device and an embodiment of the dehydration detection device according to the invention. The sensor device can preferably have a driver observation camera. The motor vehicle can preferably be designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments were not described as mutually exclusive.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Abbildung zu einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung, des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 eine schematische Abbildung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts; und -
3 eine schematische Abbildung zu Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und des erfindungsgemäßen Speichermediums.
-
1 a schematic illustration of an embodiment of the dehydration detection device according to the invention, the motor vehicle according to the invention and the method according to the invention; -
2 a schematic illustration of an embodiment of the mobile terminal according to the invention; and -
3 a schematic illustration of exemplary embodiments of the server device according to the invention and the storage medium according to the invention.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.
Die
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 kann vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung 14 zum Durchführen eines Programmcodes aufweisen, und/oder eine Speichereinrichtung 16, zum Beispiel eine Festplatte oder ein Speicherchip.The
Im Beispiel der
Trainingsdaten oder Erfahrungswerte, mit denen sich eine solche Deep-Learning-Engine 18 trainiert worden sein kann, können vorzugsweise als künstliches neuronales Netz zusammengefasst sein und beispielsweise aus einer Datenbank stammen. Vorzugsweise können solche Trainingsdaten von Bilddaten, die Bildern von Gesichts- und/oder Kopfstrukturen zeigen, sowie den jeweiligen Bilddaten zugeordnete Daten über einen zugeordneten Grad an Dehydrierung oder einer Information bezüglich einer nicht festgestellten Dehydrierung in einer Anzahl von größer 1.000, insbesondere größer 10.000, zum Trainieren der Deep-Learning-Engine 18 verwendet werden/worden sein. Dabei können die Trainingsdaten vorzugsweise über einen vorbestimmten Beobachtungszeitraum erfasst worden sein. Ein solcher Datensatz kann als Big-Data-Datensatz bezeichnet werden.Training data or empirical values with which such a
Jeder Erfahrungswert kann dabei zum Beispiel eine Kombination von einem Bild einer Gesichts- und/oder Kopfstruktur und einer dazugehörigen Information bezüglich einer vorliegenden oder nicht vorliegenden Dehydrierung, optional eines vorliegenden Dehydrierungs-Grads, beschreiben. Unter einem Erfahrungswert wird also ein Wert oder eine Angabe verstanden, der/die zum Beispiel auf empirischen Messungen und Untersuchen basierend eine Aussage darüber trifft, ob bei einer bildlichen Ausprägung der Gesichts- und/oder Kopfstruktur eine Dehydrierung vorliegt, optional welcher Dehydrierungs-Grad vorliegt. So kann zum Beispiel eine erste Datenkombination ein Bild von hervortretenden Venen am Hals zeigen, und zu diesem Bild kann die Information gekoppelt sein, dass bei diesem Patienten eine Dehydrierung vorliegt, optional welcher Grad der Dehydrierung vorliegt. Bei einer anderen Datenkombination kann ein Bild eines Halses, bei dem die Venen nicht oder nur schwach erkennbar sind, die Information gekoppelt sein, dass der Patient, dessen Hals auf dem Bild zu sehen ist, nicht dehydriert ist.Each empirical value can describe, for example, a combination of an image of a face and/or head structure and associated information regarding whether or not there is dehydration, optionally a degree of dehydration that is present. An empirical value is therefore understood to be a value or an indication which, for example based on empirical measurements and examinations, makes a statement as to whether dehydration is present in a pictorial expression of the facial and/or head structure, optionally which degree of dehydration is present . For example, a first data combination can show an image of protruding veins in the neck, and the information that this patient is dehydrated, optionally what degree of dehydration is present, can be linked to this image. In another data combination, an image of a neck in which the veins are not or only faintly visible can be coupled with the information that the patient ent, whose neck can be seen in the picture, is not dehydrated.
Optional können zusätzlich die Trainingsdaten jeweils eine Information dazu beschreiben, was für eine Dehydrierungsmaßnahme bei dem auf dem Bild gezeigten Dehydrierungs-Grad (oder Gesundheitszustand) eine sinnvolle Maßnahme zum Reduzieren der Dehydrierung ist.Optionally, the training data can each describe information about what kind of dehydration measure is a sensible measure to reduce dehydration given the degree of dehydration (or state of health) shown in the image.
Der Erfahrungswert kann also zum Beispiel ein numerischer Wert sein oder ein Zuordnungswert. Unter einem Erfahrungswert wird auch eine funktionelle Abhängigkeit oder eine funktionale Zuordnung verstanden, die eine Aussage darüber trifft, ob oder zu welchem Symptom der Gesichts- und/oder Kopfstruktur ein Gesundheitszustand oder ein Dehydrierungsgrad vorliegt. Optional kann eine Zuordnung darunter verstanden werden, die eine Aussage darüber trifft, ob und welche Maßnahme zum Reduzieren der Dehydrierung sinnvoll ist. Unter einem Erfahrungswert kann deswegen, mit anderen Worten, auch eine auf numerischen Werten basierende Regel für die Zuordnung verstanden werden.The empirical value can therefore be a numerical value or an assignment value, for example. An empirical value is also understood to mean a functional dependency or a functional assignment that makes a statement as to whether or for which symptom of the facial and/or head structure there is a state of health or a degree of dehydration. Optionally, this can be understood as an assignment that makes a statement as to whether and which measure to reduce dehydration makes sense. In other words, an empirical value can therefore also be understood as a rule for the assignment based on numerical values.
Im Beispiel des Kraftfahrzeugs 10 der
Bei der Implementierung im Kraftfahrzeug 10 kann die Sensoreinrichtung 22 eine optionale Abwiegeeinrichtung 26 aufweisen, also ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Wiegen von Gegenständen, zum Beispiel eine Waage. Die Abwiegeeinrichtung 26 kann zum Beispiel als Boden in einem Cup-Holder verbaut sein und so zum Beispiel in regelmäßigen Abständen das Gewicht einer Tasse oder einer Flasche messen.When implemented in the
In einem ersten Verfahrensschritt S1 empfängt die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 Bilddaten aus der Sensoreinrichtung 22. Die Kamera 24, die zum Beispiel auf das Gesicht und/oder den Hals der Person im Kraftfahrzeug 10 gerichtet sein kann, kann vorzugsweise unterschiedliche Teile des Gesichtes und des Kopfes abbilden. Idealerweise können nur mittels einer Kamera 24 bereitgestellte Bilddaten der folgenden Analyse zugrunde gelegt werden. Alternativ kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 Daten aus weiteren Sensoren auswerten, zum Beispiel Daten aus einem Schweißsensor am Lenkrad und/oder in einem Sitz.In a first method step S1, the
Im Beispiel der
Symptome für eine Dehydrierung sind bei Säuglingen eine eingefallene Fontanelle, und bei Kindern ein Weinen ohne Tränen, wobei letzteres zum Beispiel über das Auswerten von über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg aufgenommenen Bilddaten erkannt werden kann (S2), sowie über zum Beispiel das Auswerten von einer Tonaufnahme eines Mikrofons, falls die Sensoreinrichtung 22 ein Mikrofon aufweist.Symptoms of dehydration are a sunken fontanelle in infants and crying without tears in children, the latter being recognizable, for example, by evaluating image data recorded over a predetermined period of time (S2) and, for example, by evaluating an audio recording a microphone if the
Weitere Symptome von Dehydrierung sind, auch bei Erwachsenen, hervortretende Halsvenen, halonierte Augen, trockene und rissige Lippen, stehende Hautfalten und trockene Mundschleimhaut. Zum Erfassen der Mundschleimhaut kann zum Beispiel der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 aufgefordert werden, den Mund zu öffnen, sodass die Kamera die Mundschleimhaut filmen kann. Zum Erkennen einer stehenden Hautfalte kann vorzugsweise durch die Deep-Learning-Engine 18 auch eine Bilderserie über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg analysiert werden. Anhand der Bilderserie kann dann festgestellt werden, wie lange die lange die Hautfalte steht, woran auch der Grad der Dehydrierung abgeleitet werden kann.Other symptoms of dehydration, also in adults, are protruding neck veins, halonated eyes, dry and chapped lips, raised skin folds and dry oral mucosa. For example, in order to capture the oral mucosa, the user of the
Anhand eines 3-dimensionalen Scans eines 3D-Scanners eines mobilen Endgeräts 28 (
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 überträgt die empfangenen Bilddaten an die Deep-Learning-Engine 18 (S3,
Durch zum Beispiel eine Gewichtsabnahme des Bechers und/oder der Flasche kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 eine Flüssigkeitsaufnahme ableiten (S7). Alternativ kann die Flüssigkeitsaufnahme kamerabasiert abgeleitet werden. Verfahren zur kamerabasierten Bestimmung der Flüssigkeitsaufnahme sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Vorzugsweise kann dabei die Deep-Learning-Engine 18 die ermittelte Flüssigkeitsaufnahme in der Dehydrierungsprognose miteinbeziehen (S8).For example, by a weight loss of the cup and/or the bottle, the
Die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 erzeugt ein Steuersignal (S9), das zum Beispiel ein Ausgeben einer Information zu dem Ergebnis der Dehydrierungsprognose durch eine Ausgabevorrichtung (in der
Gibt die Deep-Learning-Engine 18 optional eine Maßnahme zum Reduzieren des Dehydrierungs-Zustandes der Person vor (S11), so kann das erzeugte Steuersignal das Ausgeben dieser Maßnahme beschreiben. Die Maßnahme kann zum Beispiel das Trinken eines Glases Wasser sein, sodass auf dem beispielhaften Bildschirm zum Beispiel ausgegeben werden kann: „Bitte trinken Sie ein Glas Wasser“. Je nach der Ausrichtung des Trainings der Deep-Learning-Engine 18 kann diese die Maßnahme anhand einer Mindest-Wahrscheinlichkeit vorgeben (S11), mit der die Maßnahme situationsspezifisch einen erfolgversprechenden Beitrag leistet. Dabei kann die Deep-Learning-Engine 18 vorzugsweise auch ein Alter der Person mit einbeziehen, oder eine aktuelle Verkehrssituation, oder eine Häufigkeit, mit der sich die Person in dem Dehydrierungs-Zustand befindet oder mit der die Person die Symptome der Dehydrierung zeigt. Entsprechende Beispiele wurden bereits weiter oben erläutert.If the
Kommt die Deep-Learning-Engine 18 zu dem Ergebnis, dass ein sofortiges Trinken höchstwahrscheinlich notwendig ist, und ist das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel ein in einem vollautonomen Fahrmodus betreibbares Kraftfahrzeug 10, so kann das erzeugte Steuersignal ein Ansteuern eines Kraftfahrzeugsystems (in der
Zum Übertragen des erzeugten Steuersignals S10 kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 das erzeugte Steuersignal an ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 10 adressieren oder direkt an die entsprechenden Kraftfahrzeugsysteme. Zusätzlich oder alternativ kann die Dehydrierungs-Erkennungseinrichtung 12 ein Steuersignal zum Ausgeben beispielsweise einer Warnung erzeugen (S9) und an einen Bildschirm und/oder einen Lautsprecher des Kraftfahrzeugs 10 übertragen (S10).To transmit the generated control signal S10, the
Die
Die
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine Machine-Learning-basierte Dehydrierungs-Erkennung einer Person, vorzugsweise eine Kamera- und Machine-Learning-basierte Dehydrierungs-Erkennung des Fahrers, bereitgestellt werden kann; insbesondere mit nachfolgenden Aktionen, zum Beispiel eine Erinnerung zu Trinken oder eine Notbremsung) für mehr Sicherheit im Straßenverkehr.Overall, the examples show how machine learning-based dehydration detection of a person, preferably camera and machine learning-based dehydration detection of the driver, can be provided; especially with subsequent actions, for example a reminder to drink or emergency braking) for more safety on the road.
Hier wird ein intelligentes System vorgestellt, das vorzugsweise mithilfe der Fahrerbeobachtungskamera eines Kraftfahrzeugs 10 eine potentielle Dehydrierung einer Person, vorzugsweise des Benutzers des Kraftfahrzeugs 10 und/oder des mobilen Endgeräts 28, insbesondere des Fahrers (oder der Beifahrer), erkennt (S2).An intelligent system is presented here, which preferably uses the driver monitoring camera of a
Das beispielhafte Kamerabild kann dabei vorzugsweise stets anhand einer Deep-Learning-Engine 18, insbesondere anhand verschiedener Machine-Learning-Module, analysiert (Schlagwort Bildklassifikation). Diese beispielhaften Module können vorzugsweise im Vorfeld mit medizinischen Daten trainiert werden. Diese Daten beinhalten unzählige Beispiele an Bildern, worauf Merkmale einer Dehydrierung zu erkennen sind.The exemplary camera image can preferably always be based on a
Dazu gehören insbesondere:
- - trockene Schleimhaut im Mund; und/oder
- - trockene, rissige Lippen; und/oder
- - stehende Hautfalten; und/oder
- - eingefallene Halsvenen; und/oder
- - halonierte Augen; und/oder
- - Weinen ohne Tränen (bei Kindern); und/oder
- - eingefallene Fontanelle (bei Säuglingen).
- - dry mucous membrane in the mouth; and or
- - dry, chapped lips; and or
- - standing skin folds; and or
- - sunken jugular veins; and or
- - haloned eyes; and or
- - crying without tears (in children); and or
- - sunken fontanel (in infants).
Werden nun zum Beispiel während der Fahrt eine oder mehrere dieser Anomalien erkannt, lassen sich optional (vorzugsweise je nach Ausmaß und/oder weiteren Faktoren wie zum Beispiel Häufigkeit, Alter, Verkehrslage) verschiedene Folgeaktionen ableiten (S11), zum Beispiel:
- - Erinnerung zum Trinken; und/oder
- - Empfehlung zum Anhalten; und/oder
- - automatische Bremsung.
- - reminder to drink; and or
- - recommendation to stop; and or
- - automatic braking.
Zusätzlich zur Analyse der oben genannten Dehydrierungs-Symptome kann auch der Flüssigkeitskonsum des/der beispielhaften Insassen über Bilderkennungsverfahren überwacht und bei der Auswertung mit einbezogen werden (S5).In addition to the analysis of the dehydration symptoms mentioned above, the fluid consumption of the exemplary occupant(s) can also be monitored using image recognition methods and included in the evaluation (S5).
Insbesondere kann eine Erkennung einer Dehydrierung rein durch die (oftmals bereits vorhandene) Fahrerbeobachtungskamera erfolgen.In particular, dehydration can be detected purely by the (often already existing) driver observation camera.
Die Erkennung einer Dehydrierung kann vorzugsweise erfolgen:
- - am Schreibtisch über die Webcam; und/oder
- - unterwegs über die Smartphone-Kamera; und/oder
- - im medizinischen Bereich durch Kameras statt Ärztinnen.
- - at the desk via the webcam; and or
- - on the go via the smartphone camera; and or
- - in the medical field with cameras instead of doctors.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 102016013184 A1 [0006]DE 102016013184 A1 [0006]
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