ITUB20156876A1 - Dispositivo di controllo dell?identita e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto. - Google Patents

Description

Dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto

La presente invenzione concerne un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto.

Più in particolare, l'invenzione si riferisce ad un dispositivo del tipo detto, di tipo elettronico, utilizzabile, in forma di accessorio od in forma integrata, preferibilmente, ma non solamente, nelle autovetture, negli autocarri, nei mezzi di trasporto pubblico urbano e extraurbano, ma che può essere parimenti implementato anche su altri tipi di mezzi di trasporto terrestre, nonché su mezzi di trasporto aereo e/o marittimo.

L'invenzione si riferisce al campo della sicurezza dei conducenti e dei passeggeri dei mezzi di trasporto e in particolare sì propone di ridurre il numero e la gravità degli incidenti dovuti alla stanchezza, distrazione e/o al malessere del conducente di tali mezzi di trasporto attraverso 1'introduzione di un nuovo dispositivo di sicurezza attiva.

È noto che per sicurezza attiva si intende quell'insieme di dispositivi, sistemi od apparati che dovrebbero impedire il verificarsi di un incidente, con una funzione quindi soprattutto preventiva. Il sistema di sicurezza attiva più importante, a stretto rigore, è il conducente stesso, il cui perfetto "funzionamento" sarebbe la migliore garanzia contro la possibilità dì un incidente. In realtà, rientrano nella sicurezza attiva un gran numero di dispositivi presenti sui veicoli, alcuni ben noti come ad esempio: i freni, le luci, lo sterzo, i pneumatici e gli ammortizzatori, lo stesso tergicristallo, in determinate condizioni, Altri dispositivi o sistemi di sicurezza attiva sono meno noti, meno comuni (sono installati solo come optional ) o ancora sperimentali :

- l'ABS (sistema antibloccaggio delle ruote);

- sistemi anti-collisione;

- sistemi di comunicazione e di allarme per pericoli od ostacoli;

- sistemi per la rilevazione delle condizioni del conducente o per la correzione automatica di errori di guida [AGI - Sicurezza stradale - Cosa si intende per sicurezza attiva, http://www.aci.it/laci/sicurezzastradale/sistemi-di-sicurez za-att iva-e-prevent iva/cosasi-intende-per-sicurezza-attiva .htmlj.

Occorre rilevare che almeno il 20% degli incidenti gravi ha come causa esclusiva o concomitante la stanchezza del conducente, e che almeno un altro 10% ha come causa situazioni di degrado psico-fisico (per malattia, assunzione di sostanze ecc. ). In questo contesto sono nati una serie di progetti che intendono monitorare le condizioni del conducente, attivando un segnale di allarme a bordo del veicolo quando risulta che esse hanno raggiunto un determinato livello di pericolosità .

Una prima serie di progetti ha cercato dì individuare alcuni "segni fisici caratteristici", quali la chiusura delle palpebre per un periodo troppo lungo, la diminuita tensione muscolare delle mani sul volante, la presenza di vapori alcolici nell'abitacolo.

Ognuno di questi "segni" (rivelato da appositi sensori collocati nell 'abitacolo) può dar luogo, da solo o con altri, all'attivazione di un segnale di allarme dentro il veicolo,

La difficoltà insita in questi progetti è nella eliminazione dei "falsi allarmi", che alla lunga porterebbero il conducente a disattivarli. [AGI Sicurezza stradale - Sistemi di rilevazione automatica delle condizioni psico-fisiche dei conducenti, http ://www .aci.it/laci/sicurezza-stradale /sis temi-disicure zza-attiva-e-prevent iva/sistemi-di-rilevazioneautomatica-delle-condi zioni-psico-f isiche-deiconducenti.html] .

In questo contesto viene ad inserirsi la soluzione secondo la presente invenzione, che si propone di fornire un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto in grado di verificare costantemente non solo lo stato psicofisico, ma anche il livello di attenzione del conducente stesso, mediante rilevazione ottica di una pluralità di segni del volto e degli occhi, Scopo della presente invenzione è quindi quello di fornire un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente dì un mezzo di trasporto che permetta di superare i limiti dei sistemi di rilevazione automatica delle condizioni psicofisiche dei conducenti secondo la tecnologìa nota e di ottenere ì risultati tecnici precedentemente descritti.

Ulteriore scopo dell'invenzione è che detto dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto possa essere realizzato con costi sostanzialmente contenuti (essendo industrializzabile), sia per quanto riguarda i costi di produzione che per quanto concerne i costi di gestione.

Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di proporre un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto che sia semplice, sicuro ed affidabile.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo di controllo di un conducente di un mezzo di trasporto, che comprende una videocamera, un elaboratore elettronico collegato a detta videocamera e mezzi di trasmissione e/o mezzi di allarme acustico e/o visivo collegati a detto elaboratore elettronico, in cui detta videocamera è posta in posizione anteriore rispetto alla posizione di guida e rivolta verso la posizione di guida, e detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso delle immagini del volto del conducente del mezzo di trasporto rilevate da detta videocamera, di un modulo di confronto di dette immagini del volto del conducente con immagini di riferimento precedentemente memorizzate in una memoria elettronica accessibile da detto elaboratore elettronico, e di un modulo di controllo di detti mezzi di trasmissione e/o mezzi di allarme acustico e/o visivo.

In particolare, secondo l'invenzione, detto dispositivo di controllo comprende ulteriormente almeno un sensore di rilevazione della frequenza cardiaca, posto sul volante di detto mezzo di trasporto e detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso dei segnali provenienti da detto sensore di rilevazione della frequenza cardiaca, e di un modulo di confronto di detti segnali con segnali di riferimento precedentemente memorizzati in detta memoria elettronica.

Inoltre, secondo l'invenzione, detto dispositivo di controllo comprende ulteriormente un microfono e detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso dei suoni rilevati da detto microfono, e di un modulo di confronto di detti suoni con suoni di riferimento precedentemente memorizzati in una memoria elettronica accessibile da detto elaboratore elettronico.

Ancora, secondo l'invenzione, detto dispositivo di controllo comprende ulteriormente un modulo di interfaccia con un modulo di avvio del motore di detto mezzo di trasporto,

Infine, sempre secondo l'invenzione, detto dispositivo di controllo comprende ulteriormente un modulo di controllo della regolazione di parametri di funzionamento di dotazioni di detto mezzo di trasporto in base all'identità del conducente.

Risulta evidente l'efficacia del dispositivo della presente invenzione, che consente di aumentare la sicurezza stradale e, in aggiunta, in virtù della funzione di identificazione, in combinazione con la possibilità di definire dei cosiddetti profili utente, di dotare il veicolo di una serie di adattamenti personalizzati automatici.

Inoltre, sempre grazie alla funzione di identificazione, il dispositivo fornisce un valido sistema antifurto del mezzo di trasposto a cui è applicato.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra una vista di un cruscotto di un veicolo in cui è integrato un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, e

- la figura 2 mostra una vista del volto di un conducente con indicazione dei tratti fisionomici controllati dal dispositivo della figura 1.

Facendo riferimento alle figure, un dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo una forma di realizzazione della presente invenzione comprende un elaboratore elettronico di bordo, che ha accesso ad una scheda di memoria e al quale sono collegati:

- una videocamera 10 con illuminatore 11 al LED, integrata nel cruscotto 12 di un veicolo, in posizione di libera visuale e rivolta verso il volto del conducente;

- due sensori 13 di rilevazione del battito cardiaco del conducente posti sul volante 14, nella parte superiore dello stesso, in corrispondenza del punto in cui il conducente tiene le mani durante la guida (cosiddetta posizione delle "ore 10:10");

- un microfono 15 per la rilevazione della voce del conducente, in particolare per 1'ascolto di una frase preimpostata di riconoscimento;

- un monitor 16 per la visualizzazione delle videochiamate;

- altoparlanti 17 per la riproduzione di segnali acustici o di indicazioni vocali.

È anche possibile prevedere di integrare al dispositivo di controllo dell'invenzione con un lettore per una memoria esterna, del tipo scheda di memoria, nella quale siano memorizzati dati personali del possessore della scheda.

Nella figura 1, il dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione è mostrato, a titolo esemplificativo ma non limitativo, in una forma di realizzazione integrata nel cruscotto di un veicolo, tra contagiri e tachimetro, ma tale posizionamento deve essere inteso come preferibile, ma non necessario, e potrebbe cambiare a seconda delle esigenze strutturali, tecniche, tecnologiche o anche estetiche del mezzo di trasporto, nonché sulla base di preferenze personali dei proprietari del mezzo.

Il funzionamento del dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione prevede che, durante l'uso dell'autoveicolo, la videocamera 10 rilevi costantemente il volto del conducente, in particolare osservandone le pupille, e fornisca le immagini rilevate in input ad un software di localizzazione dei volti, installato sull'elaboratore elettronico. Il software di localizzazione confronta le immagini che riceve in input con delle immagini di riferimento immagazzinate in memoria, per valutare se il conducente è stanco o distratto dalla guida (ad esempio perché sta leggendo od inviando degli SMS, e conseguentemente rivolge ripetutamente le pupille verso il basso o lateralmente) . Qualora il software rilevi delle anomalie, comanda un avvisatore acustico per invitare il conducente a concentrarsi sulla guida.

Più in particolare, il sistema di localizzazione dei volti adottato sfrutta una tecnica di machine learning, in particolare si adotta un Cascade Classifier basato su Haar Feature, addestrato al rilevamento di volti ed occhi. Per ogni immagine ricevuta dalla videocamera (10), il software individua, se presente, la regione contenente un volto, nella quale verrà poi applicata la localizzazione degli occhi per poter analizzare la visibilità e posizione della pupilla, dunque lo stato di attenzione del conducente.

Sempre in tema di sicurezza, i due sensori 13 posti ad ore 10:10 sul volante 14 controllano costantemente la frequenza cardiaca, e forniscono i dati di frequenza cardiaca rilevati in input ad un software di controllo della frequenza cardiaca, installato nell'elaboratore elettronico. In particolare, il sensore di rilevamento del battito cardiaco opera rilevando variazioni di conducibilità elettrica nel corpo umano, tramite delle placche conduttive poste sul volante del veicolo.

Il software di controllo della frequenza cardiaca confronta i dati che riceve in input con i dati di riferimento immagazzinati in memoria, per valutare se il conducente presenta eventuali anomalie sullo stato di salute. Qualora il software rilevi delle anomalie, comanda un avvisatore acustico per invitare il conducente a fermarsi e/o chiamare, eventualmente, soccorsi. In aggiunta, i parametri della frequenza cardìaca possono essere mostrati a video (sui mezzi di trasporto che già sono dotati di un monitor, adibito ad esempio a schermo per un navigatore satellitare, utilizzando lo stesso monitor; altrimenti aggiungendo un monitor alla dotazione del dispositivo dì controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione). In aggiunta alle funzioni delegate a mantenere la sicurezza, il dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione consente, attraverso le immagini rilevate dalla videocamera 10 e fornite in input all'elaboratore elettronico, un confronto operato da quest'ultimo sulle immagini che riceve in input con delle immagini dì riferimento precedentemente immagazzinate in memoria e relative al proprietario del mezzo di trasporto e alle persone da lui delegate alla guida dello stesso, per valutare se il conducente appartiene al gruppo di persone autorizzate alla guida. In particolare, il sistema adottato sfrutta una tecnica di visione artificiale denominata EigenFaces, la quale applica la Principal Component Analysis ad un database di immagini rappresentanti volti di individui. Tale database contiene, etichettati, ì volti degli individui abilitati alla guida che potranno così essere aggiunti e rimossi dinamicamente.

Se tale verifica ha esito negativo, al conducente viene impedito di avviare il motore. Inoltre, l'immagine acquisita dalla videocamera 10 viene in questo caso salvata nella memoria dell'elaboratore elettronico, in una porzione inaccessibile dall'esterno e può anche essere trasmessa ad un ricevitore, quale ad esempio un elaboratore elettronico in dotazione alle forze dell'ordine, o anche un telefono del legittimo proprietario del mezzo di trasporto. Conseguentemente, il dispositivo secondo la presente invenzione si configura come un dispositivo di supporto aggiuntivo ai tradizionali sistemi antifurto.

Se invece la verifica dell'identità del conducente ha esito positivo, ovvero l'elaboratore elettronico ha riscontrato la presenza del volto del conducente tra quelli precedentemente salvati in memoria, è comunque possibile, secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, che il dispositivo proceda ad un'ulteriore verifica di identificazione, ad esempio con una fase di riconoscimento vocale, tramite una frase acquisita da un microfono. In particolare, il sistema di riconoscimento vocale adottato rientra nella categoria dei sistemi di verifica del parlante basati su testo; tramite la pronuncia di una frase o parola chiave viene confermata o meno l'identità del parlante. La tecnica adottata è denominata Hierarchical multi-Layer Acuostic Model (HiLAM), che applica algoritmi statistici e di machìne learning a seguito di una analisi in frequenza del segnale audio.

Il riconoscimento avviene solo se la stessa frase (password) è pronunciata similmente dalla stessa persona (stessa tonalità di voce, accento, velocità, ecc.). Secondo questa forma preferita di realizzazione, il conducente potrà avere pieno possesso del mezzo di trasporto solo superando con esito positivo le due fasi descritte.

In aggiunta, il dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione può essere interfacciato con un modulo di avvio del motore, per consentire l'utilizzo del mezzo di trasporto anche senza l'ausilio della tradizionale chiave.

La soluzione secondo la presente invenzione consente di installare sul mezzo di trasporto una serie di dotazioni personalizzabili in automatico, comandate dall'elaboratore elettronico in base all'identità del conducente, al fine di offrire al conducente stesso un ulteriore confort di guida.

Ad esempio, una volta riconosciuto il conducente, per i mezzi di trasporto opportunamente predisposti e sulla base di specifiche indicazioni/impostazioni precedentemente effettuate dal conducente e immagazzinate nella memoria dell'elaboratore elettronico, il dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione comanda la regolazione automatica della posizione del sedile di guida e del volante, della temperatura del climatizzatore, della stazione radiofonica preferita, di un messaggio preimpostato e personalizzato di benvenuto a bordo.

Infine, interagendo con il sistema di comunicazione telefonica di cui il mezzo di trasporto può essere dotato, il dispositivo di controllo dell 'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione permette di effettuare video chiamate, oltre alle normali telefonate in viva voce. Per motivi di sicurezza, la comunicazione in video chiamata può essere impostata in modo che le immagini del conducente riprese dalla telecamera 10 vengano costantemente trasmesse al suo interlocutore telefonico, ma il monitor che permetterebbe di vedere 1'interlocutore si possa attivare solamente quando il mezzo di trasporto è fermo. In altre parole, per motivi di sicurezza, la videochiamata può essere impostata in modo da essere reciproca solamente se il mezzo di trasporto è fermo.

Si elencano di seguito alcuni esempi di utilità applicativa del dispositivo di controllo dell'identità e delle condizioni del conducente di un mezzo di trasporto secondo la presente invenzione.

In un nucleo familiare, l'auto può essere usata anche senza chiave da qualsiasi componente (del nucleo) registratosi.

In società con più dipendenti, permette di controllare l'uso dell'auto di servizio, per stabilire l'identità di chi era alla guida in caso di sinistri/multe .

Nelle società di trasporti, permette di controllare le reali ore di guida di un dipendente, nonché controllarne la stanchezza, la distrazione, il posizionamento delle mani sul volante, il controllo della frequenza cardiaca e della temperatura corporea, supportando le società a far sì che i propri dipendenti rispettino le norme ed i regolamenti di comportamento alla guida.

Le società di noleggio dei veicoli stradali possono determinare se il conducente dell'autovettura noleggiata sia effettivamente il firmatario del contratto di noleggio.

Le società assicurative avrebbero supporto nello stabilire le cause di sinistro per distrazione, malessere, eventuali furti e/o tentati furti.

La presente invenzione è stata descrìtta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo di un conducente di un mezzo di trasporto, caratterizzato dal fatto di comprendere una videocamera (10), un elaboratore elettronico collegato a detta videocamera (10) e mezzi di trasmissione e/o mezzi di allarme acustico e/o visivo collegati a detto elaboratore elettronico, in cui detta videocamera (10) è posta in posizione anteriore rispetto alla posizione di guida e rivolta verso la posizione di guida, e detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso delle immagini del volto del conducente del mezzo di trasporto rilevate da detta videocamera (10), di un modulo di confronto di dette immagini del volto del conducente con immagini di riferimento precedentemente memorizzate in una memoria elettronica accessibile da detto elaboratore elettronico, e di un modulo di controllo di detti mezzi di trasmissione e/o mezzi di allarme acustico e/o visivo.
2. 2. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente almeno un sensore (13) di rilevazione della frequenza cardiaca, posto sul volante (14) di detto mezzo di trasporto e dal fatto che detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso dei segnali provenienti da detto sensore (13) di rilevazione della frequenza cardiaca, e di un modulo di confronto di detti segnali con segnali di riferimento precedentemente memorizzati in detta memoria elettronica.
3. 3. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un microfono e dal fatto che detto elaboratore elettronico è provvisto di un modulo di ingresso dei suoni rilevati da detto microfono, e di un modulo di confronto di detti suoni con suoni di riferimento precedentemente memorizzati in una memoria elettronica accessibile da detto elaboratore elettronico.
4. 4. Dispositivo di controllo secondo la una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un modulo di interfaccia con un modulo di avvio del motore di detto mezzo di trasporto.
5. 5. Dispositivo di controllo secondo la una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un modulo di controllo della regolazione di parametri di funzionamento di dotazioni di detto mezzo di trasporto in base all'identità del conducente.