ES2269572T3 - Dispositivo para supervisar e influir sobre la vigilancia de un conductor. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para supervisar e influir sobre la vigilancia de un conductor (1), con un sistema de grabación de imágenes que comprende una iluminación por infrarrojos para grabar imágenes de la zona de al menos un ojo del conductor (1), y un sistema de evaluación de imágenes que evalúa las imágenes grabadas por el sistema de grabación de imágenes, donde el sistema de evaluación de imágenes controla un dispositivo de iluminación (4) orientado u orientable hacia el campo visual (6) del conductor (1) dependiendo de un cambio del tamaño visible de la superficie de la córnea, de la frecuencia de parpadeo y/o de la duración del parpadeo del ojo para contrarrestar la fatiga del conductor, caracterizado porque el dispositivo de iluminación (4) emite al menos una radiación en el espectro UV-A para contrarrestar la fatiga del conductor.
Description
Dispositivo para supervisar e influir sobre la
vigilancia de un conductor.
La invención se refiere a un dispositivo para
supervisar e influir sobre la vigilancia de un conductor según el
preámbulo de la reivindicación 1.
Se propusieron ya diferentes dispositivos que
sirven para supervisar continuamente el estado de atención o
vigilancia de un conductor y de este modo durante la marcha
advertirle a tiempo antes de dormirse. Para ello se graban imágenes
de la zona de al menos un ojo por un sistema de grabación de
imágenes y se analizan por un sistema conectado posteriormente de
evaluación de imágenes. En dispositivos de este tipo, que son
conocidos, por ejemplo, del documento DE 198 03 158 C1 y del
documento DE 196 21 435 A1, el sistema de evaluación de imágenes
contiene medios para discernir el cierre del párpado, con los que
puede determinarse un cierre en aumento durante cierto tiempo, lo
que se interpreta como que aumenta el cansancio. Al sistema de
evaluación de imágenes está asociado un dispositivo del sistema de
aviso que genera una señal de aviso para el conductor dependiendo
del estado determinado de cansancio.
Del documento WO 02/50792 A1 se conoce un
dispositivo para supervisar e influir sobre la vigilancia de un
conductor. El dispositivo presenta un sistema de grabación de
imágenes que trabaja con iluminación infrarroja para la grabación
de imágenes de la zona de un ojo del conductor. El dispositivo
comprende además un sistema de evaluación de imágenes que evalúa
las imágenes grabadas por el sistema de grabación de imágenes, y que
controla un dispositivo de iluminación orientado hacia el campo
visual del conductor, dependiendo de la distancia atravesada por el
párpado, para contrarrestar la fatiga del conductor.
La presente invención tiene el objetivo de
proponer un dispositivo que no sólo supervise la vigilancia de un
conductor para advertirle del cansancio que aparece, sino para
contrarrestar un cansancio del conductor durante la conducción
nocturna. La invención tiene especialmente el objetivo de
proporcionar un dispositivo semejante que contrarreste eficazmente
la fatiga del conductor.
Este objetivo se resuelve mediante un
dispositivo con las características de la reivindicación 1. El
dispositivo según la invención está caracterizado porque su
dispositivo de iluminación controlado por un sistema de evaluación
de imágenes emite una radiación en el espectro UV-A
para contrarrestar el cansancio del conductor.
La invención consigue un sistema de supervisión
que ilumina los ojos del conductor cuando aparece el cansancio con
luz de un espectro de radiación que impide ampliamente una
segregación de hormonas del sueño.
Según una configuración preferida del
dispositivo según la invención está previsto que el sistema de
grabación de imágenes comprenda una cámara dispuesta de manera
invisible para el conductor. Mediante esta configuración se impide
la impresión, en ocasiones considerada como molesta, de una
supervisión que pueden provocar las cámaras visibles. Para ocultar
la cámara puede disponerse preferiblemente detrás de un espejo o
espejo separador transparente por un lado.
Además es ventajoso cuando a la cámara está
asociada una óptica de desviación a través de la cual la cámara
detecta el campo visual del conductor. Por el empleo de una óptica
de desviación se produce un mayor grado de libertad con respecto al
lugar de montaje de la cámara. Por consiguiente, la cámara puede
montarse también en lugares que ofrecen suficiente espacio, sin
embargo, no permiten una orientación directa de la cámara hacia el
campo visual del
conductor.
conductor.
Además, es ventajoso cuando la óptica de
desviación puede regularse, según otra configuración, mediante un
control automático dependiendo de la posición de asiento y/o el
tamaño del conductor. Con ello se asegura que la cámara pueda
detectar siempre al menos un ojo del conductor correspondiente, y
también luego, cuando este cambia su posición de asiento o cuando
se realiza un cambio de conductor entre personas de diferente
tamaño.
Otra configuración ventajosa del dispositivo
según la invención consiste en proveer éste con un control
electrónico y al menos un sensor de luz que detecta la luminosidad
del entorno del vehículo conducido por el conductor, donde mediante
el control electrónico se controla la radiación luminosa emitida por
el dispositivo de iluminación, dependiendo de la radiación luminosa
que incide en el sensor de luz. Mediante esta configuración se
consigue que el dispositivo de iluminación se conecte
automáticamente con el comienzo de la oscuridad o en la conducción
prolongada en un túnel, y emita una iluminación básica en forma de
luz visible, difusa, inclusive luz infrarroja, en la dirección del
campo visual del conductor.
Otra configuración ventajosa del dispositivo
según la invención consiste en proveer éste con un control
electrónico y al menos un sensor de luz que detecta la radiación
luminosa de una fuente exterior de deslumbramiento, donde la
radiación luminosa emitida por el dispositivo de iluminación se
controla mediante un control electrónico, dependiendo de la
radiación luminosa de la fuente exterior de deslumbramiento que
incide en el sensor de luz. Con ello, el dispositivo según la
invención asume adicionalmente la función de impedir un
deslumbramiento del conductor durante la conducción nocturna o la
conducción más larga en un túnel por vehículo en sentido
contrario.
Una configuración especialmente preferida del
dispositivo según la invención está caracterizada porque al menos
el sistema de grabación de imágenes y el dispositivo de iluminación
están integrados en un parasol girable asignado al conductor, donde
el sistema de evaluación de imágenes, que puede estar dispuesto
fuera del parasol o incluso en el parasol, está unido con el
sistema de grabación de imágenes y el dispositivo de iluminación a
través de una conexión de datos y de alimentación. Por un lado, el
parasol representa un lugar óptimo de montaje para el dispositivo
según la invención. Por otro lado, esta configuración hace posible
una reunión de todas las partes esenciales del dispositivo en una
pieza única de equipamiento, que puede prefabricarse como pieza de
equipamiento, y como tal no aumenta el coste durante el montaje
final del vehículo en cuestión.
Otra configuración ventajosa de la invención
consiste en que el parasol presenta a ambos lados respectivamente
un espejo separador, grabando el sistema de grabación de imágenes
imágenes de la zona de al menos un ojo del conductor a través de un
espejo separador en una posición desplegada del parasol y a través
del otro espejo separador en una posición plegada del parasol.
Otras configuraciones preferidas y ventajosas de
la invención se muestran en las reivindicaciones dependientes.
A continuación se explica detalladamente la
invención mediante un dibujo que representa un ejemplo de
realización. Muestra:
Fig. 1 una representación esquemática de un
conductor en una vista lateral al volante de un automóvil;
Fig. 2 una representación esquemática del
conductor según la fig. 1 en vista desde arriba;
Fig. 3 una representación en perspectiva de un
parasol mirado desde fuera de un vehículo en dirección a un
conductor;
Fig. 4 otra representación en perspectiva del
parasol según la fig. 3;
Fig. 5 una representación en corte del parasol
según la fig. 3 en una posición plegada y en una posición
desplegada (representada a trazos); y
Fig. 6 otra representación en perspectiva del
parasol según la fig. 3 en una posición desplegada desde el punto
de vista de un conductor.
Las figuras 1 y 2 muestran un conductor 1 al
volante 2 de un automóvil. Al conductor 1 está asociado, como
habitualmente, un parasol 3 girable, mostrando la fig. 1 la
situación en la que se encuentra el parasol 3 en su posición
plegada. Esta situación corresponde en general a la situación
durante una conducción nocturna o una conducción más prolongada en
un
túnel.
túnel.
El parasol 3 está provisto según la invención
con un sistema de grabación de imágenes que comprende una
iluminación de infrarrojos para la grabación de imágenes de la zona
de al menos un ojo del conductor 1. Además, existe un sistema de
evaluación de imágenes, que evalúa las imágenes grabadas por el
sistema de grabación de imágenes y controla un dispositivo de
iluminación 4 orientado u orientable hacia el campo visual del
conductor 1, dependiendo de un cambio del tamaño visible de la
superficie de la córnea, de la frecuencia de parpadeo y/o de la
duración del parpadeo del ojo, para contrarrestar la fatiga del
conductor, que en una gran superficie emite una luz que
contrarresta la fatiga del conductor.
La determinación de un estado crítico de
cansancio del conductor 1 puede basarse especialmente en, el así
llamado, método de reflexión de córnea, en el que se mide el grado
de reflexión de la córnea que depende del grado de apertura del
párpado.
El sistema de evaluación de imágenes puede ser
realizado por un ordenador (computadora) o microprocesador con un
dispositivo de memoria. El sistema de evaluación de imágenes puede
estar integrado preferiblemente en un parasol 3. Sin embargo, puede
disponerse también en otro lugar en el vehículo. El ordenador o
microprocesador está en comunicación luego con los componentes
electroópticos y electrónicos del parasol 3 a través de una
conexión de datos y de alimentación de corriente.
El sistema de evaluación de imágenes está unido
además con un dispositivo de señal de aviso (no representado) que
advierte al conductor 1 con una señal óptica y/o acústica de aviso
cuando el sistema de evaluación de imágenes ha determinado para él
un estado crítico de cansancio.
El sistema de grabación de imágenes comprende
una cámara en miniatura 5, que presenta una disposición CCD, una
lente, un obturador y un dispositivo de focalización. La cámara 5,
que está dispuesta de manera invisible para el conductor 1, detecta
el campo visual 6 del conductor 1 a través de una óptica de
desviación 7 en forma de un espejo, que preferiblemente está
configurado convexo. En la trayectoria de los rayos 8’ de la cámara
3 está dispuesto además un espejo separador 9 que cubre una abertura
dentro de la pared o envoltura del parasol 3 y es visible para el
conductor 1 (compárense las figuras 4 y 5).
Un segundo espejo separador 10 correspondiente
está dispuesto sobre la cara opuesta del parasol 3, y asimismo
visible para el conductor, cuando se despliega el parasol 3. Como
puede reconocerse especialmente en la fig. 5, ambos espejos
parciales 9, 10 están dispuestos de forma que la cámara 5 grabe
imágenes de la zona de al menos un ojo del conductor 1 a través del
espejo separador 9 en la posición plegada del parasol 3 y a través
del espejo separador 10 en la posición desplegada.
El espejo de desviación 7 está colocado móvil.
La posición espacial del espejo de desviación 7 se ajusta
automáticamente, mediante un accionamiento del regulador que
presenta un motor 11 y un mecanismo transmisor 12, dependiendo de
la posición de asiento o del tamaño del conductor 1. Por ello, el
motor 11 del accionamiento del regulador se controla por el sistema
de evaluación de imágenes. En el sistema de evaluación de imágenes
están guardadas una o varias imágenes de referencia, que
corresponden a un campo visual (modelo de cara) a detectar. El
sistema de evaluación de imágenes compara las imágenes grabadas por
la cámara 5 con las imágenes de referencia, y regula el espejo de
desviación 7 en caso de una desviación que excede un determinado
valor límite entre las imágenes grabadas y la imagen de referencia,
hasta que las imágenes grabadas coinciden de nuevo en una
determinada medida con la o las imágenes de referencia.
El dispositivo de iluminación 4 del dispositivo
según la invención está formado preferiblemente por una franja
luminosa en forma de placa, esencialmente rectangular, que presenta
una superficie de emisión de luz de gran superficie. El conductor
de luz está formado por un vidrio o un plástico vítreo, por ejemplo,
vidrio acrílico. En la cara opuesta de la superficie de emisión de
luz, el conductor de luz presenta preferiblemente un recubrimiento
o impresión reflectante. En el ejemplo de realización representado,
la superficie de emisión de luz ocupa por encima de la mitad de una
cara plana del parasol 3. Está dispuesta sólo sobre la cara del
parasol 3 que indica en la dirección de marcha en la posición
desplegada del parasol
3.
3.
En los bordes del conductor de luz están
dispuestas diferentes fuentes de luz, acoplándose su luz
respectivamente a través de las superficies estrechas de borde en
el conductor de luz (compárese la fig. 4). En el borde longitudinal
superior del conductor de luz está dispuesta una franja de diodos
luminosos 13, mediante la que se acopla la luz visible (luz del
espectro completo) en el conductor de luz. En ambos borde
perpendiculares está dispuesta respectivamente una franja de diodos
luminosos de luz infrarroja 14 ó 15. En su borde longitudinal
inferior se encuentra una franja de diodos luminosos 16 que emite
luz ultravioleta. En especial se emite radiación
UV-A que posee una longitud de onda en el intervalo
de 320 a 400 nm. Los ensayos han mostrado que una radiación en el
espectro UV-A contrarresta eficazmente la fatiga de
personas objeto de pruebas.
El borde superior del parasol 3 presenta una
abertura en la que está introducido un sensor de luz 17. El sensor
de luz 17 sirve para la detección de la luminosidad exterior y está
conectado a un control electrónico, mediante el que se controla la
intensidad de la radiación luminosa visible y no visible emitida por
el dispositivo de iluminación 4, dependiendo de la radiación
luminosa del entorno que incide sobre el sensor de luz 17. El
ordenador o el microprocesador del sistema de evaluación de imágenes
comprende preferiblemente esté control electrónico.
Además del sensor luminoso 17 están dispuestos
en el borde superior del parasol a derecha e izquierda otros dos
sensores de luz 18, 19. Los sensores de luz 18, 19 sirven para
detectar la radiación luminosa de vehículos en sentido contrario o
de fuentes exteriores de deslumbramiento durante la conducción
nocturna, así como, la conducción más prolongada en un túnel. Los
sensores de luz 18, 19 están unidos con un control electrónico, que
controla al menos la radiación de luz visible emitida por el
dispositivo de iluminación 4, dependiendo de la radiación luminosa
de la fuente de deslumbramiento que incide en los sensores de luz
18, 19. Pero adicionalmente también puede controlarse la radiación
ultravioleta emitida, dependiendo de la radiación de deslumbramiento
detectada. El ordenador o microprocesador del sistema de evaluación
de imágenes asume preferiblemente también ese control. Con el
número 20 está designado un interruptor de
encendido-apagado.
En la posición desplegada del parasol 3, la
superficie de emisión de luz no está opuesta al campo visual 6 del
conductor 1. No obstante esto tampoco es conveniente ya que el
parasol 3 se despliega en general solo al conducir durante el día,
es decir, cuando el sol deslumbra al conductor. Sin embargo, también
en la posición desplegada, la cámara 5 puede detectar el campo
visual 6 del conductor 1 a través del espejo separador 10. Por
consiguiente, en la posición desplegada del parasol 3 está
garantizado que se emite una señal de aviso por un dispositivo
apropiado de señales ópticas y/o acústicas, dependiendo del estado
de cansancio determinado por el sistema de evaluación de
imágenes.
El parasol 3 descrito anteriormente es por
consiguiente un parasol multifuncional que asume, junto a su función
habitual, adicionalmente las funciones de
- -
- la supervisión de la vigilancia de un conductor,
- -
- la irradiación automática de una luz que contrarresta la fatiga del conductor y
- -
- el impedimento de un deslumbramiento del conductor por la luz de marcha de vehículos en sentido contrario al conducir en la oscuridad.
- 1.
- Conductor
- 2.
- Volante
- 3.
- Parasol
- 4.
- Dispositivo de iluminación
- 5.
- Cámara
- 6.
- Campo visual
- 7.
- Espejo de desviación
- 8.
- Trayectoria de los rayos
- 8'.
- Trayectoria de los rayos
- 9.
- Espejo separador
- 10.
- Espejo separador
- 11.
- Motor eléctrico
- 12.
- Mecanismo transmisor
- 13.
- Franja de diodos luminosos (luz visible)
- 14.
- Franja de diodos luminosos de rayos infrarrojos
- 15.
- Franja de diodos luminosos de rayos infrarrojos
- 16.
- Franja de diodos luminosos de rayos ultravioletas
- 17.
- Sensor de luz
- 18.
- Sensor de luz
- 19.
- Sensor de luz
- 20.
- Interruptor de encendido - apagado
Claims (14)
1. Dispositivo para supervisar e
influir sobre la vigilancia de un conductor (1), con un sistema de
grabación de imágenes que comprende una iluminación por infrarrojos
para grabar imágenes de la zona de al menos un ojo del conductor
(1), y un sistema de evaluación de imágenes que evalúa las imágenes
grabadas por el sistema de grabación de imágenes, donde el sistema
de evaluación de imágenes controla un dispositivo de iluminación
(4) orientado u orientable hacia el campo visual (6) del conductor
(1) dependiendo de un cambio del tamaño visible de la superficie de
la córnea, de la frecuencia de parpadeo y/o de la duración del
parpadeo del ojo para contrarrestar la fatiga del conductor,
caracterizado porque el dispositivo de iluminación (4) emite
al menos una radiación en el espectro UV-A para
contrarrestar la fatiga del conductor.
2. Dispositivo según la reivindicación
1, caracterizado porque el dispositivo de iluminación (4)
emite luz visible aparte de luz infrarroja y luz ultravioleta.
3. Dispositivo según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el sistema de grabación de imágenes
comprende una cámara (5) dispuesta de manera invisible para el
conductor (1).
4. Dispositivo según la reivindicación
3, caracterizado porque a la cámara (5) está asignada una
óptica de desviación (7) a través de la que la cámara (5) detecta
el campo visual (6) del conductor (1).
5. Dispositivo según la reivindicación
4, caracterizado porque la óptica de desviación (7) puede
regularse mediante un control dependiendo de la posición del
asiento y/o tamaño del conductor (1).
6. Dispositivo según la reivindicación 4
ó 5, caracterizado porque la óptica de desviación está
formada por una óptica de espejos.
7. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por un control
electrónico y al menos un sensor de luz (17), que detecta la
luminosidad del entorno del vehículo conducido por el conductor
(1), donde la radiación luminosa emitida por el dispositivo de
iluminación (4) se controla mediante el control electrónico
dependiendo de la radiación luminosa del entorno que incide en el
sensor de luz (17).
8. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por un control
electrónico y al menos un sensor de luz (18, 19) que detecta la
radiación luminosa de una fuente exterior de deslumbramiento, donde
la radiación luminosa emitida por el dispositivo de iluminación (4)
se controla mediante un control electrónico dependiendo de la
radiación luminosa de la fuente exterior de deslumbramiento que
incide en el sensor de luz (18, 19).
9. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque al menos el
sistema de grabación de imágenes y el dispositivo de iluminación
están integrados en un parasol (3) girable asignado al conductor
(1).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el parasol (3) presenta al menos un
espejo separador (9, 10) a través del que el sistema de grabación
de imágenes graba imágenes de la zona de al menos un ojo del
conductor (1).
11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó
10, caracterizado porque el parasol (3) presenta a ambos
lados un respectivo espejo separador (9, 10), donde el sistema de
grabación de imágenes graba imágenes de la zona de al menos un ojo
del conductor (1) a través de un espejo separador (10) en una
posición desplegada del parasol (3) y a través del otro espejo
separador (9) en una posición plegada del parasol (9).
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el dispositivo
de iluminación (4) presenta una superficie de emisión de luz de
gran superficie que se extiende al menos sobre la mitad de una cara
plana del parasol (3).
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el sistema de
evaluación de imágenes está integrado en el parasol (3).
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el sistema de
evaluación de imágenes está dispuesto fuera del parasol (3) y puede
unirse con el sistema de grabación de imágenes, así como, con el
dispositivo de iluminación (4) a través de una conexión de datos y
de alimentación.
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