EP1394756B1 - Vorrichtung zur Überwachung und Beeinflussung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers - Google Patents

Vorrichtung zur Überwachung und Beeinflussung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers Download PDF

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EP1394756B1
EP1394756B1 EP02019380A EP02019380A EP1394756B1 EP 1394756 B1 EP1394756 B1 EP 1394756B1 EP 02019380 A EP02019380 A EP 02019380A EP 02019380 A EP02019380 A EP 02019380A EP 1394756 B1 EP1394756 B1 EP 1394756B1
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EP
European Patent Office
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vehicle driver
sun visor
light
driver
image recording
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Uwe Peter Dipl.-Ing. Braun
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Priority to AT02019380T priority patent/ATE333688T1/de
Priority to ES02019380T priority patent/ES2269572T3/es
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring and influencing the alertness of a driver according to the preamble of claim 1.
  • the image evaluation system includes means for Lidschlußerkennung, with which an increasing temporary closing of the eyes can be determined, which is interpreted as increasing fatigue ,
  • the image evaluation system is assigned a warning system device which generates a warning signal for the vehicle driver as a function of a detected state of tiredness.
  • the apparatus includes an infrared imaging imaging system for capturing images of the area of an eye of the vehicle operator.
  • the device further comprises an image evaluation system that evaluates images taken by the image recording system and, depending on the distance crossed by the eyelids, one on the visual field the vehicle driver directed lighting device controls to counteract fatigue of the driver.
  • the present invention has for its object to provide a device which not only monitors the vigilance of a driver to warn him when onset of fatigue, but to counteract the onset of fatigue of the driver at night driving.
  • the invention has for its object to provide such a device which effectively counteracts fatigue of the driver.
  • the device according to the invention is characterized in that its illumination device controlled by an image evaluation system emits radiation in the UV-A spectrum in order to counteract fatigue of the vehicle driver.
  • the invention provides an automatic monitoring system that illuminates the eyes of the driver when onset of tiredness with light of a radiation spectrum, which prevents sleep hormone secretion as much as possible.
  • the image recording system comprises a camera, which is not visibly arranged for the driver of the vehicle.
  • the sometimes perceived as disturbing impression of monitoring is prevented, which can emanate from visible cameras.
  • the camera can preferably be arranged behind a one-sided transparent mirror or splitter mirror.
  • the camera is associated with a deflection optics, via which the camera detects the field of vision of the vehicle driver.
  • a deflection optics results in a greater degree of freedom with regard to the installation location of the camera.
  • the camera can thus be mounted in places that provide sufficient space, but do not allow direct alignment of the camera on the field of vision of the driver.
  • the deflecting optics can be adjusted by means of an automatic control as a function of the seating position and / or the size of the vehicle driver. This ensures that the camera always continuously detects at least one eye of the respective driver, even if this changes its seating position or when a driver change between different sized people has taken place.
  • Another advantageous embodiment of the device according to the invention is to provide them with an electronic control and at least one light sensor which detects the brightness of the environment of the vehicle driver steered by the electronic control of the emitted light from the illumination device in dependence on the on the light sensor falling light radiation of the environment is controlled.
  • This configuration ensures that the illumination device is automatically switched on when darkness sets in or during longer tunnel journeys, and that a basic illumination in the form of visible, diffused light, including infrared light, emitted in the direction of the driver's field of vision.
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention is to provide them with an electronic control and at least one light sensor which detects the light radiation of an external glare source, wherein the light radiation emitted by the illumination device by means of the electronic control in dependence on the incident on the light sensor light radiation the external glare source is controlled.
  • the device according to the invention additionally assumes the function of preventing blinding of the vehicle driver during after-rides or longer tunnel journeys by oncoming vehicles.
  • a particularly preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that at least the image pick-up system and the lighting device are integrated in a pivotable sun visor associated with the driver, wherein the image evaluation system, which can be arranged outside the sun visor or also in the sun visor, via a data and Supply terminal is connected to the image pickup system and the lighting device.
  • this embodiment allows a summary of all the essential parts of the device in a single piece of equipment that can be prefabricated as a supply part and as such does not increase the effort in the Entmontage of the relevant vehicle ,
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the sun visor each having a divider mirror on both sides, wherein the image pickup system in an unfolded position of the sun visor on one divider mirror and in a retracted position of the sun visor on the other divider mirror images of the area at least one eye of the driver receives.
  • Figures 1 and 2 show a driver 1 on the steering wheel 2 of a motor vehicle.
  • the driver 1 is as usual associated with a pivotable sun visor 3, wherein Fig. 1 shows the situation in which the sun visor 3 is in its retracted position. This situation usually corresponds to the situation during a night drive or a longer tunnel trip.
  • the sun visor 3 is provided with an image acquisition system comprising an infrared illumination for taking pictures of the area of at least one eye of the vehicle driver 1. Furthermore, an image evaluation system is available which evaluates images recorded by the image recording system and, depending on a change in the visible size of the corneal surface, the blinking frequency and / or the blinking duration of the eye, drives an illumination device 4 directed or alignable to the field of vision of the vehicle driver 1 broad-area emitted a light fatigue of the vehicle driver counteracting light.
  • the determination of a critical state of fatigue of the vehicle driver 1 can be based in particular on the so-called corneal reflection method in which the degree of reflection of the cornea (cornea), which depends on the degree of opening of the eyelid, is measured.
  • the image evaluation system can be realized by a suitable computer (computer) or microprocessor with memory device.
  • the image evaluation system can also be integrated in the sun visor 3. However, it can also be arranged at a different location in the vehicle.
  • the computer or microprocessor is then in dialogue via a data and voltage supply connection with the electro-optical and electronic components of the sun visor 3.
  • the image evaluation system is also connected to a warning signal device (not shown), which warns the vehicle driver 1 by an optical and / or acoustic warning signal when the image evaluation system has detected a critical state of tiredness.
  • the image pickup system includes a miniature camera 5 having a CCD photosensitive array, a lens, a diaphragm, and a focusing device.
  • the camera 5, which is arranged invisibly in the sun visor 3 for the vehicle driver 1, detects the visual field 6 of the vehicle driver 1 via a deflection optics 7 in the form of a mirror, which is preferably convex.
  • a divider mirror 9 is further arranged, which covers an opening within the wall or shell of the sun visor 3 and is visible to the driver 1 (see Figures 4 and 5).
  • a second corresponding divider mirror 10 is arranged on the opposite side of the sun visor 3 and also visible to the driver when the sun visor 3 is unfolded.
  • the two divider mirrors 9, 10 are arranged so that the camera 5 receives images of the area of at least one eye of the vehicle driver 1 in the folded-in position of the sun visor 3 via the divider mirror 9 and in the unfolded position over the divider mirror 10.
  • the deflection mirror 7 is movably mounted.
  • the spatial position of the deflecting mirror 7 is set automatically by means of an engine 11 and a transmission 12 having actuator depending on the seating position or the size of the driver 1.
  • the motor 11 of the actuator is controlled by the image evaluation system.
  • the image evaluation system stores one or more reference images that correspond to a visual field to be detected (face pattern).
  • the image evaluation system compares the images taken by the camera 5 with the reference images and adjusts the deflecting mirror 7 at a deviation exceeding a specific limit between recorded images and reference image until the recorded images match the reference image (s) again to a certain extent.
  • the illumination device 4 of the device according to the invention preferably consists of a plate-shaped, substantially rectangular light guide, which has a broad-area light exit surface.
  • the light guide is made of glass or a glassy plastic, such as acrylic glass.
  • the light guide preferably has a reflective coating or printing on. In the illustrated embodiment takes the light exit surface over half of a flat side of the sun visor 3 a. It is arranged only on the side of the sun visor 3, which points in the unfolded position of the sun visor 3 in the direction of travel.
  • a light-emitting diode strip 13 is arranged, by means of the visible light (light from the full spectrum) is coupled into the light guide.
  • a light-emitting diode strip 14 and 15 are arranged.
  • a light-emitting diode strip 16 which emits UV light.
  • UV-A radiation having a wavelength in the range of 320 to 400 nm is emitted.
  • the upper edge of the sun visor 3 has an opening into which a light sensor 17 is embedded.
  • the light sensor 17 is used to detect the external brightness and is connected to an electronic control, by means of which the intensity of the visible and invisible light radiation emitted by the illumination device 4 is controlled as a function of the incident on the light sensor 17 light radiation of the environment.
  • the computer or microprocessor of the image evaluation system comprises this electronic control.
  • two further light sensors 18, 19 are arranged on the upper edge of the sun visor 3 on the right and left.
  • the light sensors 18, 19 are used to detect the light radiation of oncoming vehicles or external glare sources during night driving and longer tunnel trips.
  • the light sensors 18, 19 are connected to an electronic control, which controls at least the visible light radiation emitted by the illumination device 4 as a function of the light radiation of the glare source falling on the light sensors 18, 19.
  • the emitted UV radiation can also be controlled as a function of the detected glare radiation.
  • the computer or microprocessor of the image evaluation system also assumes this control.
  • Denoted at 20 is an on-off switch.
  • the light exit surface does not face the visual field 6 of the vehicle driver 1.
  • the sun visor 3 is usually unfolded only during trips a day, namely, when the sun dazzles the driver. Even in the unfolded position, however, the camera 5 can detect the visual field 6 of the vehicle driver 1 via the divider mirror 10.
  • the unfolded position of the sun visor 3 ensures that a warning signal is delivered to him by a suitable optical and / or acoustic signaling device in response to a detected by the image evaluation fatigue state of the driver 1.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung und Beeinflussung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen, die dazu dienen, den Wachheits- bzw. Vigilanzzustand eines Fahrzeugführers kontinuierlich zu überwachen und ihn dadurch während des Fahrens rechtzeitig vor dem Einschlafen zu warnen. Dazu werden von einem Bildaufnahmesystem Bilder des Bereiches wenigstens eines Auges aufgenommen und von einem nachgeschalteten Bildauswertesystem analysiert. Bei Vorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise aus der DE 198 03 158 C1 und der DE 196 21 435 A1 bekannt sind, beinhaltet das Bildauswertesystem Mittel zur Lidschlußerkennung, mit denen ein zunehmendes zeitweises Schließen der Augen festgestellt werden kann, was als zunehmende Müdigkeit interpretiert wird. Dem Bildauswertesystem ist eine Warnsystemeinrichtung zugeordnet, die in Abhängigkeit eines festgestellten Müdigkeitszustandes ein Warnsignal für den Fahrzeugführer erzeugt.
  • Aus der WO 02/50792 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung und Beeinflussung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers bekannt. Die Vorrichtung weist ein mit Infrarotbeleuchtung arbeitendes Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen von Bildern des Bereiches eines Auges des Fahrzeugführers auf. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Bildauswertesystem, das vom Hildaufnahmesystem aufgenommene Bilder auswertet und in Abhängigkeit des von den Augenlidern überquerten Abstandes eine auf das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers gerichtete Beleuchtungseinrichtung ansteuert, um einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenzuwirken.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Wachsamkeit eines Fahrzeugführers nicht lediglich überwacht, um ihn bei einsetzender Müdigkeit zu warnen, sondern um einer einsetzenden Müdigkeit des Fahrzeugführers bei Nachtfahrten entgegenzuwirken. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die einer Ermüdung des Fahrzeugführers wirksam entgegenwirkt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ihre von einem Bildauswertesystem angesteuerte Beleuchtungseinrichtung eine Strahlung im UV-A-Spektrum emittiert, um einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenzuwirken.
  • Die Erfindung schafft ein automatisches Überwachungssystem, das die Augen des Fahrzeugführers bei einsetzender Müdigkeit mit Licht eines Strahlungsspektrums beleuchtet, welches eine Schlafhormonausschüttung weitestgehend verhindert.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Bildaufnahmesystem eine für den Fahrzeugführer nicht sichtbar angeordnete Kamera umfasst. Durch diese Ausgestaltung wird der mitunter als störend empfundene Eindruck einer Überwachung verhindert, der von sichtbaren Kameras ausgehen kann. Um die Kamera zu verbergen, kann sie vorzugsweise hinter einem einseitig durchsichtigen Spiegel bzw. Teilerspiegel angeordnet werden.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Kamera eine Umlenkoptik zugeordnet ist, über welche die Kamera das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers erfasst. Durch die Verwendung einer Umlenkoptik ergibt sich einer größerer Freiheitsgrad hinsichtlich des Montageortes der Kamera. Die Kamera kann somit auch an Orten montiert werden, die ausreichend Platz bieten, jedoch keine unmittelbare Ausrichtung der Kamera auf das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers erlauben.
  • Vorteilhaft ist ferner, wenn die Umlenkoptik nach einer weiteren Ausgestaltung in Abhängigkeit der Sitzposition und/oder der Größe des Fahrzeugführers mittels einer automatischen Steuerung verstellbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Kamera stets wenigstens ein Auge des jeweiligen Fahrzeugführers kontinuierlich erfasst, und zwar auch dann, wenn dieser seine Sitzposition ändert bzw. wenn ein Fahrerwechsel zwischen unterschiedlich großen Personen erfolgt ist.
  • Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, diese mit einer elektronischen Steuerung und mindestens einem Lichtsensor zu versehen, der die Helligkeit der Umgebung des vom Fahrzeugführer gelenkten Fahrzeuges erfasst, wobei mittels der elektronischen Steuerung die von der Beleuchtungseinrichtung emittierte Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung der Umgebung gesteuert wird. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Beleuchtungseinrichtung bei einsetzender Dunkelheit bzw. bei längeren Tunnelfahrten automatisch eingeschaltet wird und eine Grundbeleuchtung in Form von sichtbarem, diffusem Licht, einschließlich Infrarot-Licht, in Richtung des Gesichtsfeldes des Fahrzeugführers emittiert.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, diese mit einer elektronischen Steuerung und mindestens einem Lichtsensor zu versehen, der die Lichtstrahlung einer äußeren Blendungsquelle erfasst, wobei die von der Beleuchtungseinrichtung emittierte Lichtstrahlung mittels der elektronischen Steuerung in Abhängigkeit von der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung der äußeren Blendungsquelle gesteuert wird. Hierdurch übernimmt die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich die Funktion, eine Blendung des Fahrzeugführers bei Nachfahrten bzw. längeren Tunnelfahrten durch entgegenkommende Fahrzeuge zu verhindern.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Bildaufnahmesystem und die Beleuchtungseinrichtung in einer dem Fahrzeugführer zugeordneten verschwenkbaren Sonnenblende integriert sind, wobei das Bildauswertesystem, das außerhalb der Sonnenblende oder ebenfalls in der Sonnenblende angeordnet sein kann, über einen Daten- und Versorgungsanschluß mit dem Bildaufnahmesystem und der Beleuchtungseinrichtung verbunden ist. Zum einen stellt eine Sonnenblende einen optimalen Einbauort für die erfindungsgemäße Vorrichtung dar. Zum anderen ermöglicht diese Ausgestaltung eine Zusammenfassung aller wesentlichen Teile der Vorrichtung in einem einzigen Ausstattungsteil, das als Zulieferungsteil vorgefertigt werden kann und als solches den Aufwand bei der Entmontage des betreffenden Fahrzeuges nicht erhöht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Sonnenblende beidseitig jeweils einen Teilerspiegel aufweist, wobei das Bildaufnahmesystem in einer ausgeklappten Stellung der Sonnenblende über den einen Teilerspiegel und in einer eingeklappten Stellung der Sonnenblende über den anderen Teilerspiegel Bilder des Bereiches wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers aufnimmt.
  • Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Fahrzeugführers in Seitenansicht am Lenkrad eines Kraftfahrzeuges;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung des Fahrzeugführers gemäß Fig. 1 in Draufsicht;
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung einer Sonnenblende von außerhalb eines Fahrzeuges in Richtung eines Fahrzeugführers betrachtet;
    Fig. 4
    eine weitere perspektivische Darstellung der Sonnenblende gemäß Fig. 3;
    Fig. 5
    eine Querschnittdarstellung der Sonnenblende gemäß Fig. 3 in einer eingeklappten Stellung und in einer (gestrichelt dargestellten) ausgeklappten Stellung; und
    Fig. 6
    eine weitere perspektivische Darstellung der Sonnenblende gemäß Fig. 3 in einer ausgeklappten Stellung aus der Sicht eines Fahrzeugführers.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Fahrzeugführer 1 am Lenkrad 2 eines Kraftfahrzeuges. Dem Fahrzeugführer 1 ist wie üblich eine verschwenkbare Sonnenblende 3 zugeordnet, wobei Fig. 1 die Situation zeigt, in welcher sich die Sonnenblende 3 in ihrer eingeklappten Stellung befindet. Diese Situation entspricht in der Regel der Situation bei einer Nachfahrt oder einer längeren Tunnelfahrt.
  • Die Sonnenblende 3 ist erfindungsgemäß mit einem eine Infrarotbeleuchtung umfassenden Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen von Bildern des Bereiches wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers 1 versehen. Ferner ist ein Bildauswertesystem vorhanden, das vom Bildaufnahmesystem aufgenommene Bilder auswertet und in Abhängigkeit einer Veränderung der sichtbaren Größe der Cornea-Oberfläche, der Lidschlagfrequenz und/oder der Lidschlagdauer des Auges eine auf das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers 1 gerichtete bzw. ausrichtbare Beleuchtungseinrichtung 4 ansteuert, die breitflächig ein einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenwirkendes Licht emittiert.
  • Die Feststellung eines kritischen Müdigkeitszustandes des Fahrzeugführers 1 kann insbesondere auf der sogenannten Cornea-Reflexions-Methode basieren, bei der der Reflexionsgrad der Hornhaut (Cornea), welcher vom Öffnungsgrad des Augenlides abhängt, gemessen wird.
  • Das Bildauswertesystem kann durch einen geeigneten Rechner (Computer) bzw. Mikroprozessor mit Speichereinrichtung realisiert sein. Vorzugsweise kann auch das Bildauswertesystem in der Sonnenblende 3 integriert sein. Es kann jedoch auch an einem anderen Ort im Fahrzeug angeordnet werden. Der Rechner bzw. Mikroprozessor steht dann über einen Daten- und Spannungsversorgungsanschluss mit den elektrooptischen und elektronischen Komponenten der Sonnenblende 3 im Dialog.
  • Das Bildauswertesystem ist ferner mit einer Warnsignaleinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, die den Fahrzeugführer 1 durch ein optisches und/oder akustisches Warnsignal warnt, wenn das Bildauswertesystem bei ihm einen kritischen Müdigkeitszustandes festgestellt hat.
  • Das Bildaufnahmesystem umfasst eine Miniatur-Kamera 5, die ein lichtempfindliches CCD-Array, eine Linse, eine Blende und eine Fokussiereinrichtung aufweist. Die Kamera 5, die für den Fahrzeugführer 1 unsichtbar in der Sonnenblende 3 angeordnet ist, erfasst das Gesichtsfeld 6 des Fahrzeugführers 1 über eine Umlenkoptik 7 in Form eines Spiegels, der vorzugsweise konvex ausgebildet ist. Im Strahlengang 8' der Kamera 3 ist ferner ein Teilerspiegel 9 angeordnet, der eine Öffnung innerhalb der Wandung bzw. Hülle der Sonnenblende 3 abdeckt und für den Fahrzeugführer 1 sichtbar ist (vgl. Figuren 4 und 5).
  • Ein zweiter entsprechender Teilerspiegel 10 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Sonnenblende 3 angeordnet und für den Fahrzeugführer ebenfalls sichtbar, wenn die Sonnenblende 3 ausgeklappt wird. Wie insbesondere in Fig. 5 zu erkennen ist, sind die beiden Teilerspiegel 9, 10 so angeordnet, dass die Kamera 5 in der eingeklappten Stellung der Sonnenblende 3 über den Teilerspiegel 9 und in der ausgeklappten Stellung über den Teilerspiegel 10 Bilder des Bereichs wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers 1 aufnimmt.
  • Der Umlenkspiegel 7 ist beweglich gelagert. Die räumliche Lage des Umlenkspiegels 7 wird mittels eines einen Motor 11 und ein Getriebe 12 aufweisenden Stellantriebes in Abhängigkeit der Sitzposition bzw. der Größe des Fahrzeugführers 1 automatisch eingestellt. Der Motor 11 des Stellantriebes wird hierzu vom Bildauswertesystem angesteuert. Im Bildauswertesystem sind ein oder mehrere Referenzbilder gespeichert, die einem zu erfassenden Gesichtsfeld (Gesichtsmuster) entsprechen. Das Bildauswertesystem vergleicht die von der Kamera 5 aufgenommenen Bilder mit den Referenzbildern und verstellt bei einer einen bestimmten Grenzwert übersteigenden Abweichung zwischen aufgenommenen Bildern und Referenzbild den Umlenkspiegel 7 so weit, bis die aufgenommenen Bilder mit dem bzw. den Referenzbildern wieder in einem bestimmten Maß übereinstimmen.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht vorzugsweise aus einem plattenförmigen, im wesentlichen rechteckigen Lichtleiter, der eine breitflächige Lichtaustrittsfläche aufweist. Der Lichtleiter besteht aus Glas oder einem glasartigen Kunststoff, beispielsweise Acrylglas. An der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite weist der Lichtleiter vorzugsweise eine reflektierende Beschichtung oder Bedruckung auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Lichtaustrittsfläche über die Hälfte einer Flachseite der Sonnenblende 3 ein. Sie ist nur auf der Seite der Sonnenblende 3 angeordnet, die in der ausgeklappten Stellung der Sonnenblende 3 in Fahrtrichtung weist.
  • An den Rändern des Lichtleiters sind unterschiedliche Lichtquellen angeordnet, wobei ihr Licht jeweils über die schmalen Randflächen in den Lichtleiter eingekoppelt wird (vgl. Fig. 4). Am oberen Längsrand des Lichtleiters ist eine Leuchtdiodenleiste 13 angeordnet, mittels der sichtbares Licht (Licht aus dem Vollspektrum) in den Lichtleiter eingekoppelt wird. An den beiden Querrändern ist jeweils eine Infrarotlicht-Leuchtdiodenleiste 14 bzw. 15 angeordnet. Am unteren Längsrand befindet sich eine Leuchtdiodenleiste 16, die UV-Licht emittiert. Insbesondere wird UV-A-Strahlung emittiert, die eine Wellenlänge im Bereich von 320 bis 400 nm besitzt. Versuche haben gezeigt, dass eine Strahlung im UV-A-Spektrum einer Ermüdung von Testpersonen wirksam entgegenwirkt.
  • Der obere Rand der Sonnenblende 3 weist eine Öffnung auf, in die ein Lichtsensor 17 eingelassen ist. Der Lichtsensor 17 dient der Erfassung der äußeren Helligkeit und ist an einer elektronischen Steuerung angeschlossen, mittels der die Intensität der von der Beleuchtungseinrichtung 4 emittierten sichtbaren und unsichtbaren Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der auf den Lichtsensor 17 fallenden Lichtstrahlung der Umgebung gesteuert wird. Vorzugsweise umfasst der Rechner bzw. Mikroprozessor des Bildauswertesystems diese elektronische Steuerung.
  • Neben dem Lichtsensor 17 sind am oberen Rand der Sonnenblende 3 rechts und links zwei weitere Lichtsensoren 18, 19 angeordnet. Die Lichtsensoren 18, 19 dienen der Erfassung der Lichtstrahlung entgegenkommender Fahrzeuge bzw. äußerer Blendungsquellen während Nachtfahrten sowie längeren Tunnelfahrten. Die Lichtsensoren 18, 19 sind mit einer elektronischen Steuerung verbunden, welche zumindest die von der Beleuchtungseinrichtung 4 emittierte sichtbare Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der auf die Lichtsensoren 18, 19 fallenden Lichtstrahlung der Blendungsquelle steuert. Zusätzlich kann aber auch die emittierte UV-Strahlung in Abhängigkeit von der erfassten Blendungsstrahlung gesteuert werden. Vorzugsweise übernimmt der Rechner bzw. Mikroprozessor des Bildauswertesystems auch diese Steuerung. Mit 20 ist ein Ein-Aus-Schalter bezeichnet.
  • In der ausgeklappten Stellung der Sonnenblende 3 ist die Lichtaustrittsfläche nicht dem Gesichtsfeld 6 des Fahrzeugführers 1 zugewandt. Dies ist allerdings auch nicht zweckmäßig, da die Sonnenblende 3 in der Regel nur bei Fahrten am Tag ausgeklappt wird, nämlich dann, wenn die Sonne den Fahrzeugführer blendet. Auch in der ausgeklappten Stellung kann die Kamera 5 jedoch über den Teilerspiegel 10 das Gesichtsfeld 6 des Fahrzeugführers 1 erfassen. Somit ist in der ausgeklappten Stellung der Sonnenblende 3 gewährleistet, dass in Abhängigkeit eines durch das Bildauswertesystem festgestellten Müdigkeitszustandes des Fahrzeugführers 1 ein Warnsignal an ihn durch eine geeignete optische und/oder akustische Signaleinrichtung abgegeben wird.
  • Die vorstehend beschriebene Sonnenblende 3 ist somit eine multifunktionale Sonnenblende, die neben ihrer üblichen Funktion zusätzlich die Funktionen
    • der Überwachung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers,
    • der automatischen Ausstrahlung eines einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenwirkendes Lichtes und
    • der Verhinderung einer Blendung des Fahrzeugführers durch das Fahrtlicht entgegenkommender Fahrzeuge bei Fahrten im Dunkeln übernimmt.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugführer
    2
    Lenkrad
    3
    Sonnenblende
    4
    Beleuchtungseinrichtung
    5
    Kamera
    6
    Gesichtsfeld
    7
    Umlenkspiegel
    8
    Strahlengang
    8'
    Strahlengang
    9
    Teilerspiegel
    10
    Teilerspiegel
    11
    Elektromotor
    12
    Getriebe
    13
    Leuchtdiodenleiste (sichtbares Licht)
    14
    IR-Leuchtdiodenleiste
    15
    IR-Leuchtdiodenleiste
    16
    UV-Leuchtdiodenleiste
    17
    Lichtsensor
    18
    Lichtsensor
    19
    Lichtsensor
    20
    Ein-Aus-Schalter

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Überwachung und Beeinflussung der Wachsamkeit eines Fahrzeugführers (1), mit
    einem eine Infrarotbeleuchtung umfassenden Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen von Bildern des Bereiches wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers (1) und
    einem Bildauswertesystem, das vom Bildaufnahmesystem aufgenommene Bilder auswertet, wobei das Bildauswertesystem in Abhängigkeit einer Veränderung der sichtbaren Größe der Cornea-Oberfläche, der Lidschlagfrequenz und/oder der Lidschlagdauer des Auges eine auf das Gesichtsfeld (6) des Fahrzeugführers (1) gerichtete oder ausrichtbare Beleuchtungseinrichtung (4) ansteuert, um einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenzuwirken,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Beleuchtungseinrichtung (4), um einer Ermüdung des Fahrzeugführers entgegenzuwirken, zumindest eine Strahlung im UV-A-Spektrum emittiert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Beleuchtungseinrichtung (4) außer Infrarot-Licht und Ultraviolett-Licht auch sichtbares Licht emittiert.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bildaufnahmesystem eine für den Fahrzeugführer (1) unsichtbar angeordnete Kamera (5) umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kamera (5) eine Umlenkoptik (7) zugeordnet ist, über welche die Kamera (5) das Gesichtsfeld (6) des Fahrzeugführers (1) erfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Umlenkoptik (7) in Abhängigkeit der Sitzposition und/oder Größe des Fahrzeugführers (1) mittels einer Steuerung verstellbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Umlenkoptik (7) aus einer Spiegeloptik gebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    gekennzeichnet durch
    eine elektronische Steuerung und mindestens einen Lichtsensor (17), der die Helligkeit der Umgebung des vom Fahrzeugführer (1) gelenkten Fahrzeuges erfasst, wobei die von der Beleuchtungseinrichtung (4) emittierte Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der auf den Lichtsensor (17) fallenden Lichtstrahlung der Umgebung mittels der elektronischen Steuerung gesteuert wird.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    gekennzeichnet durch
    eine elektronische Steuerung und mindestens einen Lichtsensor, (18, 19) der die Lichtstrahlung einer äußeren Blendungsquelle erfasst, wobei die von der Beleuchtungseinrichtung (4) emittierte Lichtstrahlung in Abhängigkeit von der auf den Lichtsensor (18, 19) fallenden Lichtstrahlung der äußeren Blendungsquelle mittels der elektronischen Steuerung gesteuert wird.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Bildaufnahmesystem und die Beleuchtungseinrichtung in einer dem Fahrzeugführer (1) zugeordneten verschwenkbaren Sonnenblende (3) integriert sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Sonnenblende (3) mindestens einen Teilerspiegel (9, 10) aufweist, über den das Bildaufnahmesystem Bilder des Bereiches wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers (1) aufnimmt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Sonnenblende (3) beidseitig jeweils einen Teilerspiegel (9, 10) aufweist, wobei das Bildaufnahmesystem in einer ausgeklappten Stellung der Sonnenblende (3) über den einen Teilerspiegel (10) und in einer eingeklappten Stellung der Sonnenblende (3) über den anderen Teilerspiegel (9) Bilder des Bereiches wenigstens eines Auges des Fahrzeugführers (1) aufnimmt.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4) eine breitflächige Lichtaustrittsfläche aufweist, die sich mindestens über die Hälfte einer Flachseite der Sonnenblende (3) erstreckt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildauswertesystem in der Sonnenblende (3) integriert ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bildauswertesystem außerhalb der Sonnenblende (3) angeordnet und über einen Daten- und Versorgungsanschluß mit dem Bildaufnahmesystem sowie der Beleuchtungseinrichtung (4) verbindbar ist.
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