DE10232797A1

DE10232797A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10232797A1
Application number: DE2002132797
Authority: DE
Inventors: Torsten Karnahl; Robert Dr. Zobel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-01-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges (10), wobei der Fahrzeugführer (12) zumindest zeitweise und/oder zumindest teilweise mit einer elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt wird, sowie eine Vorrichtung zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges (10), mit wenigstens einer Sensiereinrichtung (14) zum Erfassen wenigstens eines einen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeugführers (12) repräsentierenden Parameters, mit wenigstens einer elektromagnetische Wellen abstrahlenden Quelle (18, 20), wobei deren Wirkbereich bis in eine Aufenthaltsposition des Fahrzeugführers (12) reicht, und mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung (16) zum Steuern der wenigstens einen elektromagnetische Wellen ausstrahlenden Quelle (18, 20) in Abhängigkeit von über die wenigstens eine Sensiereinrichtung (14) gelieferten Signalen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges.

Es ist allgemein bekannt, dass bei Führern von Fahrzeugen besonders hohe Anforderungen an deren Aufmerksamkeit (Vigilanz) gestellt werden. Im Sinne der Erfindung wird unter Fahrzeug beispielsweise Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Flugzeug, Schiff oder dergleichen verstanden. Eine Verringerung der Aufmerksamkeit des Führers des Fahrzeuges, insbesondere durch Müdigkeit und/oder durch eine Monotonie der momentanen Fahrsituation (beispielsweise bei einer Autobahnfahrt eines Kraftfahrzeuges) birgt ein erhöhtes Unfallrisiko in sich. Bei einer erhöhten so genannten Tagesmüdigkeit fällt es besonders in monotonen Fahrsituationen schwer, die Daueraufmerksamkeit und Vigilanz über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Die meisten müdigkeitsbedingten Unfälle im Straßenverkehr ereignen sich nach längerem Schlafdefizit oder in den frühen Morgenstunden. Dieser Zeitraum ist besonders kritisch, da dann die Fahrzeugführer entgegen ihrem inneren circadianen Rhythmus aktiv sind.

Für die subjektive und objektive Schläfrigkeit sind daher zwei Faktoren maßgeblich, nämlich der Prozess, der dem Schlafdruck entspricht und durch Schlafdeprivation erhöht wird, und der Prozess, der die circadiane Rhythmik widerspiegelt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die die Vigilanz eines Fahrzeugführers prophylaktisch und/oder in physiologisch kritischen Situationen beziehungsweise Zuständen steigert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 6 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass der Fahrzeugführer zumindest zeitweise und/oder zumindest teilweise mit einer elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt wird, wird vorteilhaft erreicht, dass Rezeptoren im Auge des Fahrzeugführers, die besonders sensitiv auf elektromagnetische Strahlung, insbesondere auf kurzwellige elektromagnetische Strahlung, reagieren und die für die Steuerung der circadianen Rhythmik des Menschen verantwortlich sind, angesprochen werden. Durch Ansprechen dieser Rezeptoren wird die Ausschüttung des Hormons Melatonin unterdrückt. Das Hormon Melatonin ist allgemein dafür bekannt, dass es die verschiedenen Körperrhythmen, so auch den circadianen Rhythmus, steuert und insbesondere auch zu einer Zunahme der Müdigkeit des Menschen führt.

Insbesondere auch dadurch, wenn die Vorrichtung wenigstens eine Sensiereinrichtung zum Erfassen wenigstens eines, einen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeugführers repräsentierenden Parameters, zum Beispiel (berechnete) Prognose des Aufmerksamkeitsgrades oder prophylaktisch wenigstens eine elektromagnetische Wellen abstrahlende Quelle, wobei der Wirkbereich der Quelle bis in eine Aufenthaltsposition des Fahrzeugführers reicht, und eine Auswerte- und Steuereinrichtung zur Steuerung der wenigstens einen elektromagnetische Wellen ausstrahlenden Quelle in Abhängigkeit von über die wenigstens eine Sensiereinrichtung gelieferten Signale umfasst, lässt sich in einfacher Weise in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, die erfindungsgemäße Vorrichtung integrieren. Die elektromagnetische Wellen abstrahlende Quelle ist vorzugsweise eine Instrumententafelbeleuchtung und/oder eine Fahrzeuginnenraumbeleuchtung und/oder wenigstens eine ausschließlich für den erfindungsgemäßen Zweck vorgesehene Quelle. Durch entsprechende Anordnung und Ansteuerung der wenigstens einen elektromagnetische Wellen ausstrahlenden Quelle kann so eine Steigerung der Vigilanz des Fahrzeugführers generell oder in Abhängigkeit von dessen momentanem Aufmerksamkeitsgrad erfolgen. Insbesondere lassen sich so in einfacher Weise unterschiedliche Aufmerksamkeitsgrade, beispielsweise bei unterschiedlichen Fahrsituationen, monotone Fahrsituation beziehungsweise nicht monotone Fahrsituation, unterschiedliche Tages- beziehungsweise Nachtzeiten, unterschiedliche bereits absolvierte Fahrzeiträume oder dergleichen, erreichen.

Insgesamt wird sowohl durch das erfindungsgemäße Verfahren als auch durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht, dass das Unfallrisiko durch einen Aufmerksamkeitsverlust des Fahrzeugführers erheblich minimiert wird.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges und
2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 10, das von einem Fahrzeugführer 12 geführt wird. Da Aufbau und Wirkungsweise von Kraftfahrzeugen hinlänglich bekannt sind, wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nur auf die für die Erfindung wesentlichen Bestandteile eingegangen.
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Sensiereinrichtung 14, mittels der ein Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeugführers 12 erfassbar ist. Die Sensiereinrichtung 14 ist beispielsweise eine Videokamera, mittels der das Gesicht, insbesondere die Augen, des Fahrzeugführers 12 aufgenommen werden. Die der Videoaufnahme entsprechenden Signale werden einer Auswerte- und Steuereinrichtung 16 zugeführt. Die Auswerte- und Steuereinrichtung 16 steuert in Abhängigkeit der von der Sensiereinrichtung 14 bereitgestellten Signale wenigstens eine Quelle 18 und/oder 20 für elektromagnetische Wellen. Die Quelle 18 ist beispielsweise eine Kraftfahrzeuginnenraumbeleuchtung und die Quelle 20 beispielsweise eine Instrumententafelbeleuchtung. Die Quelle 18 kann nach einer weiteren Ausführungsvariante auch ein extra für die erfindungsgemäße Vorrichtung installierte elektromagnetische Wellen ausstrahlende Quelle, beispielsweise Leuchtdiode oder dergleichen, sein.
Anhand des in 2 gezeigten Blockschaltbildes wird das erfindungsgemäße Verfahren verdeutlicht. Zunächst wird in einem Schritt 22 mittels der wenigstens einen Sensiereinrichtung 14 der Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeugführers 12 detektiert. Die den Aufmerksamkeitsgrad repräsentierenden Parameter werden in Signalform in einem Schritt 24 der Auswerte- und Steuereinrichtung 16 übergeben. Die Auswerte- und Steuereinrichtung 16 erhält neben den Signalen der Sensiereinrichtung 14 beispielsweise ein Signal 26, das der momentanen Uhrzeit entspricht und ein Signal 28, das der zurückgelegten Fahrstrecke des Kraftfahrzeuges 10 und/oder der Fahrzeit seit dem Start des Kraftfahrzeuges 10 oder dergleichen entspricht. In einem Schritt 30 werden die Signale derart verknüpft, dass in einem Schritt 32 Steuersignale für die wenigstens eine Quelle 18 und/oder 20 bereitgestellt werden. Die Auswertung in Schritt 30 kann beispielsweise durch Vergleich mit abgelegten Mustern und/oder Abrufen entsprechender Werte aus Speichern oder dergleichen erfolgen. Die im Schritt 32 generierten Steuersignale werden den Quellen 18 und/oder 20 zugeführt. Diese Steuersignale 34 beziehungsweise 36 können bewirken, dass die Quellen 18 und/oder 20 in ihrer Leuchtdichte und/oder ihren Farbwerten und/oder ihrer Beleuchtungsstärke und/oder ihrer Lichtstärke und/oder ihrer Irradianz beeinflusst werden. Diese Beeinflussung wenigstens eines der genannten Parameter kann stufenförmig, im Sinne einer Steigerung, intervallmäßig beziehungsweise in Kombinationen hiervon erfolgen.
Diese elektromagnetische Strahlung wird, wenn sie im sichtbaren Bereich ist, beispielsweise mit einer Wellenlänge im Bereich von zirka 445 bis 455 nm, insbesondere 450 nm (blaues Licht) liegt, vom Fahrzeugführer 12 wahrgenommen werden, so dass dessen Vigilanz gesteigert wird. Hier sprechen Rezeptoren im Auge des Fahrzeugführers 12 an, die die Ausschüttung des Hormons Melatonin verringern beziehungsweise unterdrücken.
Nach weiteren Ausführungsbeispielen kann elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen, beispielsweise von unterschiedlichen Positionen in Bezug auf den Fahrzeugführer 12 und/oder in unterschiedlichen Zeitintervallen und/oder Kombinationen hiervon, abgestrahlt werden. Die hiermit einhergehende Steigerung der Vigilanz des Fahrzeugführers 12 führt zur einer Senkung des Unfallrisikos während des Führens des Kraftfahrzeuges 10, beispielsweise durch Müdigkeit oder monotone Fahrzustände.

10: Kraftfahrzeug
12: Fahrzeugführer
14: Sensiereinrichtung
16: Auswerte- und Steuereinrichtung
18: Quelle
20: Quelle
22: Schritt
24: Schritt
26: Signal
28: Signal
30: Schritt
32: Schritt
34: Steuersignal
36: Steuersignal

Claims

Verfahren zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges (10), wobei der Fahrzeugführer (12) zumindest zeitweise und/oder zumindest teilweise mit einer elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung eine Wellenlänge im sichtbaren Bereich aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung eine Wellenlänge im nicht sichtbaren Bereich aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdichte und/oder die Farbwerte und/oder die Beleuchtungsstärke und/oder die Lichtstärke und/oder die Irradianz der elektromagnetischen Strahlung über der Zeit verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 445 nm bis 455 nm, insbesondere von 450 nm, verwendet wird.
Vorrichtung zur Steigerung der Vigilanz eines Führers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges (10), mit wenigstens einer Sensiereinrichtung (14) zum Erfassen wenigstens eines einen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrzeugführers (12) repräsentierenden Parameters, mit wenigstens einer elektromagnetische Wellen abstrahlenden Quelle (18, 20), wobei deren Wirkbereich bis in eine Aufenthaltsposition des Fahrzeugsführers (12) reicht, und mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung (16) zum Steuern der wenigstens einen elektromagnetische Wellen ausstrahlenden Quelle (18, 20) in Abhängigkeit von über die wenigstens eine Sensiereinrichtung (14) gelieferten Signalen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Wellen abstrahlende Quelle (18, 20) eine Instrumententafelbeleuchtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Wellen abstrahlende Quelle (18, 20) eine Fahrzeuginnenraumbeleuchtung ist.