JP2002503862A - 画像情報によるシステムの制御または操作方法および画像情報の検出方法 - Google Patents

画像情報によるシステムの制御または操作方法および画像情報の検出方法

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アレクサンダー エベール，ハインリッヒ
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ハルドルソン，トルスタイン
シュミット−ビショフシャウゼン，ホルスト
ユール，シュテファン
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ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト
アレクサンダー エベール，ハインリッヒ
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Abstract

(57)【要約】 物体または情景がオプト・エレクトロニク眼鏡を通して人間の目で検出され且つ画像情報を得るために網膜反射画像が記録される、前記画像情報によるシステムの制御または操作方法が提案される。画像情報が評価され且つ記憶データと比較される。それに続いて、システムの機能を作動させるために制御信号が発生される。システムは、例えば車両のような乗物システムまたは車両のサブ・システムを含んでもよい。他のシステムもまた操作可能であり、この場合、特に、付属機能の作動はただ１つの適切な操作要素により行われる。画像情報は走査過程において網膜反射画像から記録され、画像処理装置および記憶装置に供給される。あるシステムにおいては、目で見られた物体を画像として記録し、複写しおよび／または伝送するために、記録過程および複写過程が作動されてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は画像情報によるシステムの制御または操作方法および画像情報の検出
方法に関するものである。
【０００２】 多数の比較的複雑な電子装置が、家庭、作業場所および常時運転される車両内
に、ますます広く使用されてきている。その例として、テレビ装置およびビデオ
装置、コンピュータ、プリンタ、照明装置、電話、ファックスおよび携帯電話、
並びにラジオ、ＣＤプレーヤおよびＧＰＳナビゲーション装置が挙げられる。今
日、装置はたいてい、レバー、キーおよびスイッチにより、または画像表示面の
メニュー・ガイドにより、およびキーボード、トラックボール、電子ペンまたは
マウスによる希望の操作機能の選択により操作される。
【０００３】 操作する間、操作要素は視覚的または触覚的にその所在が特定されなければな
らず、および目で視覚的に確定（凝視）するか、および／または形状を知覚する
ことにより操作要素が検出されなければならない。
【０００４】 メニュー・ガイドの場合、複数回の操作が必要であり、即ち、一方で操作要素
によるメニュー・ポイントの選択および他方で他の操作要素による機能の作動が
必要である。この場合、機能のチェックは、機能の点灯を介したフィードバック
により行われる。
【０００５】 通常の装置およびシステムの多数の機能はそれに対応する多数の操作要素を必
要とする。このことが特定および操作を困難にし、さらに広い場所を必要とさせ
る。多数の操作要素を設けることは人間工学的にしばしば不適切である。所定の
順序に従って多数のスイッチの操作が必要な場合、しばしばエラーが発生しやす
い。さらに、機能に慣れなければならず、および操作マニュアルを学習すること
が必要であり、このことが特に子供および老人が操作することをしばしばむずか
しくしている。たいていの場合、操作位置および要素の形状および配置の標準化
が行われていない。これらのことがしばしば美的形態を損ない且つ設計の可能性
を限定している。
【０００６】 特に乗物システムを運転する場合、ドライバはその全注意力を集中させる必要
がある。たいていの交通事故はドライバの瞬間的な不注意が原因である。他方で
、今日、ドライバは、運転中において、例えばラジオを聞いたり交通情報および
ナビゲーション情報を見たり聞いたりするようなその他の動作により、並びにシ
ステムの操作によって、その注意力がそらされることがある。
【０００７】 ドライバは車両の改善技術によりますます楽になり且つ安全にはなっているが
、ドライバの負荷を軽くするために、車両の制御機能の自動化への需要が拡がっ
てきている。この方向における第１の手段は例えば定速制御装置（テンポマート
）であり、これは例えば高速道路を走行中のような長時間走行において速度を一
定に制御するものである。さらに、インテリジェント・カメラ・システムが開発
され、これは走行状況を常にモニタリングし且つ区間ごとに自動走行を可能にす
るものである。車両機能の自動制御は正常な走行状況におけるドライバの負荷を
軽減するために有利であるばかりでなく、危機的な状況例えばドライバの反応度
がにぶったり、または例えば過労または突然の病気によるその他の理由でドライ
バが運転不能となったりする場合においてもまた有利であろう。
【０００８】 したがって、例えば画像情報により、車両機能を少なくともほぼ自動的に制御
することが望ましい。
【０００９】 今日では、画像情報が例えばカメラまたはスキャナのような人が介在しない自
立の記録装置により得られる。これらの装置はカメラ・ファインダまたはインサ
ーションテンプレートのような特殊器具により調整を必要とする。被写体（物体
）の画角ないし記録フォーマットは使用される対物レンズおよび画像パターンに
より決定されている。画像の幾何形状変化は対物レンズの交換を必要とするか、
ないしは極めて大きいフォーマットの場合には装置の交換を必要とする。これら
の装置の多くはそれらの電流供給および重量から位置が固定されている。さらに
、各装置機能に対して別々の装置設計が必要となる。
【００１０】 ドイツ特許公開第１９６３１４１４号の文献に半透明眼鏡が記載され、これを
用いて、その内側における逆反射により、目の網膜反射画像が周囲の種々の明る
さにおいて電子式に記録される。種々の変更態様として記載されているこの装置
は、目で直接見た画像が２軸スキャナにより目の網膜から連続して走査され且つ
コンピュータによりさらに処理される。照明装置好ましくはレーザにより、同じ
光路にわたり逆方向に、且つ眼鏡の内側における再度の反射後に、生理学的に遅
れなく、前に記録され且つ処理された画像がもとの画像と重ねられる。画像の修
正および目への逆投射により、視覚印象が改善されることになる。
【００１１】 システムの操作を容易にし且つそれぞれのオペレータの負荷を軽減する、シス
テムの制御または操作方法を提供することが本発明の課題である。特に、車両の
運転において、ドライバの負荷を軽減することにより、交通における安全性が向
上されることになる。
【００１２】 この課題は請求項１に記載のシステムの制御または操作方法および請求項１１
に記載の画像情報の検出方法により解決される。本発明のその他の利点、態様お
よび詳細は従属請求項、説明および図面から明らかである。
【００１３】 本発明によるシステムの制御または操作方法は、物体または情景をオプト・エ
レクトロニク眼鏡を通して人間の目で検出し、画像情報を得るためにその網膜反
射画像を記録するステップと、画像情報を評価し且つ画像情報を記憶データと比
較するステップと、およびシステムの機能を作動させるために制御信号を発生す
るステップとを含む。
【００１４】 両方の目の中心窩の画像パターンが検出され且つ記憶パターンと比較され、こ
こでパターンが一致した場合に、操作要素を作動させることにより機能が作動さ
れることが有利である。この場合、操作すべきシステムまたは操作要素が、それ
を操作するために１つまたは両方の目により確定（凝視）可能である。前記作動
を、例えば音響命令および／または所定時間にわたる物体の確定（凝視）により
行うことが可能である。
【００１５】 制御信号が、例えばブレーキ、ステアリング、照明のような車両機能を制御し
、または警報信号を作動させるために使用されることが好ましい。画像情報を実
際の走行データおよび／または車両データと関連づけることが可能である。両方
の目の幾何形状画像情報の相対配置及び／または両方の目の画像情報の時間変化
が評価されることが好ましい。
【００１６】 特に、見やすくするために赤外照明装置が作動可能であり、一方、網膜反射画
像が変化され且つ同期して目に逆投射される。例えば、照明または走行ランプを
各注視方向に適合させるために、得られた画像情報を使用することができる。主
情景または交通状況を再構成するために、得られた画像情報をメモリないし車両
データ・メモリ内に一時的に記憶することもまた可能である。
【００１７】 本発明の他の実施態様により、物体または情景をオプト・エレクトロニク眼鏡
を通して人間の目で検出し、その網膜反射画像を走査過程により記録するステッ
プと、記録された網膜反射画像を画像処理装置およびメモリ装置に供給するステ
ップと、目でみられた物体を記録し、複写しおよび／または伝送するために、記
録機能または複写機能を作動させるステップとを有する画像処理の検出方法が提
供される。
【００１８】 本発明による方法において、部分フレームを形成しまたは記録画像のひずみを
とるために、補助パターンが目に投射されることが好ましい。
【００１９】 補助パターンは目には見えず、網膜の曲率に関する記憶データにより画像のひ
ずみとりを行うことができる。
【００２０】 本発明の一実施態様によれば、適切な場所における目による、装置の操作機能
の視覚的検出およびただ１つの操作要素の作動により、希望の機能が作動される
。
【００２１】 この場合、網膜から反射されたパターンは、両方の目の中心窩の範囲内で、特
にこのパターンと記憶されているパターンとの比較により一致するかどうかの検
査で評価される。両方のパターンが記憶パターンと一致した場合に、多数の機能
に対する単一の操作要素の作動により、プロセスを起動させることができる。
【００２２】 この場合、対象が両方の目の中心窩ないし網膜窪みの中点即ち鮮明に見える場
所に正確に存在するとき、対象は常に人間により確実に検出され場合により感知
されるという事実が利用され、この鮮明に見える場所は目から見て僅か数度の小
さい角度範囲を有しているにすぎない。この検出はシステムの制御のために使用
される。
【００２３】 したがって、既知の方法においてもまた、システムが例えばマウスにより操作
されるとき、目による確定（凝視）が必要である。この場合、確定（凝視）はマ
ウスポインタに対して行われる。しかしながら、同時に、例えば画像表示面上で
操作用の希望のアイコンを探したり見つけたりしなければならず、これは同様に
確定（凝視）を必要とする。マウスポインタおよびアイコンが同時に確定（凝視
）可能なときにはじめて、追加の操作要素による操作が可能である。これは多く
の人の場合に上記の協調障害を起こし、この結果システムに対する拒否的態度を
起こさせる。本発明によりこの欠点は克服される。
【００２４】 本発明によれば、例えば既知の対象を作動させるために、目による確定（凝視
）が利用される。これは、インテリジェントで且つ操作要素を備えた操作システ
ムが好ましい位置に存在するときに行うことができる。ここでオペレータがシス
テム、例えばそのパターンが記憶されているランプを観察し且つ確定（凝視）し
た場合、オペレータは、例えばランプが点灯していないときに操作要素により点
灯し、またはランプが点灯しているときに操作要素により消灯することができる
。同じ操作要素を用いて、例えば同じ方法で、テレビのスイッチをオン・オフす
ることができる。
【００２５】 ここで、この方法において、個々の機能ないし操作要素もまたモニタ上に画像
として表示することができ、この場合、これらの操作要素を目で確定（凝視）す
ることができ、且つ個々の操作要素を作動させ、ないしスイッチを投入すること
ができる。この操作要素は、例えば音響コール（例えば「投入」、「遮断」、「
弱くする」、「強くする」）により、および操作される装置内の対応する言語認
識により置き換えてもよい。大きさを小さくすることができるモニタは、このと
き、装置またはシステムの唯一の操作要素であり、同時に選択される種々の機能
を提供する。
【００２６】 即ち、オペレータの目により観察され且つ網膜上に形成された操作要素または
モニタの画像は、網膜により記録され、電子的に記憶され且つコンピュータによ
り既知のパターンと比較される。これはオプト・エレクトロニク眼鏡により実行
され、オプト・エレクトロニク眼鏡は上記のドイツ特許公開第１９６３１４１４
号並びにドイツ特許公開第１９７２８８９０号に記載されている。
【００２７】 本発明により、オプト・エレクトロニク眼鏡は、目の正確な確定（凝視）を、
鮮明に見える範囲内の画像の記録に関して純受動的に決定するために、またはオ
プト・エレクトロニク眼鏡の投射ユニットにより画像化されたマーキングの支援
のもとに、確定（凝視）を注意の中心に向けるために使用される。
【００２８】 操作要素を特定することができるように、画像と操作要素の記憶パターンとを
比較することはコンピュータ内で可能である。装置またはシステムそれ自身の、
存在する操作要素のパターンを、ＩＲまたは無線によりオペレータに伝送するこ
とも可能である。
【００２９】 既知の眼鏡は、眼鏡を通して目の網膜上に伝送された周囲の画像が、眼鏡の内
側における逆反射を介して、固定走査周波数を有するスキャナおよび感度のよい
光検出器により連続的に記録されるように設計されている。連続画像信号は次に
画像処理コンピュータに導かれる。
【００３０】 本発明による方法においては、画像記録サイクルの一部は、瞳（ひとみ）口径
を特定し且つ追跡し、および画像走査の対称軸を瞳口径に対して芯出しするため
に使用可能である。したがって、画像記録は目の迅速な動きおよび緩慢な動きに
特に良好に追従可能である。これにより、両方の目の相互間の調節を行い、且つ
両方の目の画像を関連させることができる。
【００３１】 本発明により、乗用車、トラックおよびその他の自動車のような乗物システム
を安全に運転することができ、ドライバは運転が容易となる。このために、オプ
ト・エレクトロニク眼鏡により目の網膜反射画像から得られた画像情報がコンピ
ュータにより評価され且つ制御信号を得るために使用される。
【００３２】 本発明により、図書、新聞および文献テキストおよびプリント画像のような静
止画像パターンもまた、オプト・エレクトロニク眼鏡により記録且つ評価可能で
ある。この場合、操作すべきシステムは、記録システム、記憶システム、複写シ
ステムおよび／または伝送システムである。画像情報は観察者が見える同じ画角
から直接目（網膜）により記録され且つコンピュータ内でさらに処理され、記憶
され、複写され且つ電子ネットワーク（ファックス、Eメール、インターネット ）を介して分配される。さらに、パターンまたは補助パターンおよびテンプレー
トの改善または補足された画像を、レーザ投射装置により、オリジナル画像に重
ねることができる。
【００３３】 本発明による画像情報の検出方法において、オプト・エレクトロニク眼鏡は、
眼鏡を通して目の網膜上に伝送された周囲の画像が、眼鏡ないしそのレンズの内
側における逆反射により、固定走査周波数を有するスキャナおよび感度のよい光
検出器を用いて連続的に記録されるように設計されている。連続画像信号は続い
て画像処理コンピュータに導かれる。画像記録が目の迅速な動きおよび緩慢な動
きにも良好に追従可能なように、画像記録サイクルの一部が、瞳口径を特定し且
つ追跡し、および画像走査の対称軸を瞳口径に対して芯出しするために使用され
る。この過程は両方の目で同時に行われる。これにより、両方の目の相互間の調
節を行い、且つ両方の目の画像を関連させることができる。
【００３４】 目の瞬間的焦点範囲が小さく（約１°）且つ画像記録速度が制限されるので、
画像観察および読取りの場合に各々の人が行う目の動きおよび頭の動きは、オプ
ト・エレクトロニク眼鏡を用いた記録においては必要ではない。パターンの全画
像が眼鏡のレンズを通して網膜上に鮮明に形成されると直ちに、それをオプト・
エレクトロニク眼鏡により検出することができる。物体までの距離および記録角
度のような記録条件はそれぞれの場合ごとに異なっている。最短可能な記録時間
はスキャナの画像フレーム周波数に対応する。
【００３５】 記録された画像は典型的なビデオ基準を用いてコンピュータ内で処理すること
ができる。画像は網膜の曲率に基づき且つ種々の画角により幾何形状的にひずみ
を有しているので、記録したのちに画像を所定のフォーマットに変換することが
必要となる。画像のひずみとりは光学的補助装置を用いない場合には比較的高い
計算労力を要するので、本発明は、幾何形状補助パターン（例えば規則的な目の
細かいネット）が、好ましくは目に見えない赤外線の範囲内で、レーザ投射器を
用いて、２つの画像記録の間に、またはその中間で、網膜上に投射されるように
設計されている。この内部補助画像を外部画像とコンピュータで比較することか
ら、このとき画像コンピュータ内で簡単なひずみとりが可能となる。
【００３６】 以下に本発明による方法の種々の実施態様を図面により説明する。
【００３７】 図１は既知の眼鏡がかけられているときのこの既知の眼鏡の概略図を示す。網
膜反射画像をビーム軸の反射により眼鏡の内側に記録するためのビーム通路並び
に眼鏡の中を通過する目の視野が示されている。
【００３８】 鏡、光検出器、前置増幅器およびスキャナのような個々の光学的、電子的およ
び機械的構成部品は、今日では、例えば最新式の補聴器と同様に極めて小型化す
ることができ、これにより眼鏡をかけることは、サングラスと同様に、オペレー
タないしドライバに対して決して邪魔になるものではない。眼鏡からコンピュー
タまたはユーザ固有のマイクロ・プロセッサまたは例えば車両のその他の電子装
置へのデータ伝送は、ガラス繊維ケーブルまたはＩＲデータ伝送を介して実行可
能である。これに関する詳細は冒頭記載の文献から知ることができる。
【００３９】 図２は、検出通路および投射通路内に個々の部品および組立体を備えた、例え
ば赤、緑および青の色に対する、オプト・エレクトロニク眼鏡のビーム通路を示
す。
【００４０】 眼鏡は図１に示すように観察者にかけられている。眼鏡レンズＢＧはビーム・
スプリッタとして働く。眼鏡レンズＢＧは、外界からの光は透過し、網膜ＮＨか
ら目ＡＡ内を通して後方散乱された光の結像面として反射し、光はその他の結像
要素、および水平偏向（ＨＳＳ）と垂直偏向（ＶＳＳ）のための２軸スキャナに
より、検出ユニット内の光検出器に供給される。ビーム通路は、同時に、検出器
から眼鏡を通過する視線の延長線がビーム・シンク（光源）ＳＳ内の吸収層に常
に導かれるように形成されている。これに対して、眼鏡を通した目の視線の延長
は外界ＡＷに伸長する。
【００４１】 眼鏡レンズＢＧにおけるビーム分割の簡単な方法は、５０％透過し且つ５０％
反射する鏡レンズの使用である。２つの走査サイクル内で完全透過から完全反射
へ切り換わる能動的に電子制御可能な鏡が使用されてもよい。眼鏡はオペレータ
の頭に固定され且つ目の前に位置決めされた透明板として形成されてもよい。
【００４２】 目ＡＡは外界ＡＷから平行またはほぼ平行なビーム束を網膜ＮＨ上に結像する
。外界に対する異なる観察角におけるビーム束の回転中心は目の瞳ＡＰ内に存在
する。
【００４３】 本発明は左目および右目に対してほぼ一致したビーム通路を想定している。矯
正レンズを使用する人の場合、又は左目と右目とにおいて異なる屈折率を有する
非正規の場合においても、本発明は、眼鏡レンズは、その屈折率が、外側および
内側の湾曲をそれに対応して異なる設計とすることにより個々に適合されるか、
またはコンタクト・レンズが装着されるように設計されている。正視に対しては
、眼鏡レンズＢＧの内側および外側の湾曲は同一である。
【００４４】 網膜の個々の像点から目の中を通って反射された光は同様にほぼ平行なビーム
束であり、このビーム束は入射光と同じ通路を反対方向に部分反射眼鏡レンズＢ
Ｇの内側へ走行する。この面の曲率は、眼鏡レンズと共通に、網膜上の像点の第
２の画像が中間面内に発生するように形成される。補助鏡ＨＳはビームを新たに
コリメートし、およびビームが共通回転中心を介して水平走査鏡ＨＳＳの軸上を
走行するようにビームを結像する。垂直偏向は第２の走査鏡ＶＳＳにより行われ
る。
【００４５】 投射通路と検出通路との間のビーム通路は切換鏡ＳＵＳにより分離される。投
射ユニットのビーム通路内で切換鏡ＳＵＳの後方に集束装置ＦＥが配置され、集
束装置ＦＥはレーザ画像のスポットの大きさおよび視野絞りＧＦＢを介して検出
する場合の網膜ＮＨ上の走査されたスポットの大きさを調節する。
【００４６】 網膜反射画像は、２色フィルタ（ＤＦＲ，ＤＦＧおよびＤＦＢ）および３つの
別々の検出器（ＰＭＲ，ＰＭＧおよびＰＭＢ）を使用することにより、例えば３
つの色通路に分割されるように設計され、これによりほぼ純粋な色画像を記録す
ることができる。レーザ側において、同様にビーム・スプリッタを用いて、赤、
緑および青のスペクトル範囲の３つ以下のレーザ（ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ）のビーム
が各色の別々の画像変調（ＭＲ，ＭＧ，ＭＢ）ののちに共通軸上で統合される。
色に忠実な画像を検出するために、光信号は検出通路内の２色フィルタ（ＤＦＲ
，ＤＦＧおよびＤＦＢ）を用いて３つの光検出器好ましくは光電子増倍管（ＰＭ
Ｒ，ＰＭＧおよびＰＭＢ）により３つの色要素即ち三原色に分割され、且つ別々
に測定される。光信号は弱いので、特に光子計数法が使用される。
【００４７】 多くの適用において、白黒画像表示のみが必要となることがある。このときは
、３つの色通路をただ１つの色通路にまとめることができる。しかしながら、画
像のひずみとりのために赤外線画像パターンが使用される場合には、送信ユニッ
トおよび検出ユニット内の通路のいずれかが、対応する波長間隔に対して調整さ
れることになる。
【００４８】 マーキング例えば十字線ないし円の投射に対しては、たいていの場合ただ１つ
の色が必要となり、このとき、それに対応してレーザの３つの色通路はただ１つ
の色通路に集約される。
【００４９】 上記の文献に記載の、例えば行走査、スパイラル走査および円走査のようなオ
プト・エレクトロニク眼鏡の種々の走査パターンは、この場合もまた使用可能で
あることがわかる。
【００５０】 作動（トリガ）要素ないし操作要素として、種々の実施態様において簡単なボ
タンを使用することができる。操作される装置に音声認識が存在することを前提
として、音声命令もまた使用可能である。システムの作動が所定の時間にわたる
確定（凝視）により行われてもよい。
【００５１】 オプト・エレクトロニク眼鏡の画像処理コンピュータのその他のデータの、装
置またはシステムへの伝送は、音響で、無線で、またはＩＲ結合で行ってもよい
。
【００５２】 オプト・エレクトロニク眼鏡を用いた本発明による画像情報検出の場合、記録
する間、目は対象に確定（凝視）されている。画像対象は位置固定であるので、
場合により通常のビデオ基準およびテレビ基準においてよりも小さい画像フレー
ム周波数が使用されてもよい。複数の画像が１つにまとめられてもよい。照明が
弱い場合、信号増幅のために両方の方法が使用されてもよい。
【００５３】 通常の適用の場合、目の視野の比較的大きい角度区間にわたり良好な解像度が
要求される。これは走査の全時間にわたり一定の解像度を設定することにより最
も良く達成される。これは目で周囲を自由に観察する場合にオプト・エレクトロ
ニク眼鏡を使用する場合とは異なる。この場合、中心窩内の鮮明に見える範囲内
に高い解像度が設定されるが、解像度は網膜上の視野の縁へいくにしたがって低
下するように設定される。
【００５４】 他の実施態様においては、最新のビデオ・カメラ内と同様に、眼鏡内でときど
き、記録された画像の概略の検査が可能なように設計されている。これは、眼鏡
の外側に暗いシャッタが置かれ、シャッタがこの時間の間外が見えないように遮
断することにより最も簡単に達成される。このとき、レーザ投射器を用いて、記
憶されている画像を、眼鏡の内側における反射によりシャッタの黒い背景内を観
察することができる。
【００５５】 必要であれば、記録時に、網膜の曲率に関する記憶データにより幾何形状ひず
みとりが予め行われることが適切である。これは、好ましくは網膜では見ること
ができない補助パターンを目に同時反射することにより、ひずみとりに対するデ
ータが得られていてもよい。
【００５６】 記録された画像は、場合により立体的に、２つの通路内でさらに処理されても
よい。さらに、少なくとも部分的に、赤外線領域内に存在する情報がさらに処理
されてもよい。
【００５７】 記録された画像は、本発明により、写真静止画像、動画像記録、フリー・フォ
ーマット走査画像記録の製作のために、望遠鏡式の再生および／または記録のた
めに、または複写の製作のために使用してもよい。
【００５８】 画像記録の位置決めのために、場合により可変部分フレームが目に投射される
。
【００５９】 本発明による可能な車両機能の操作をここで他の図により説明する。
【００６０】 図３および４は、種々の狭いカーブおよび広いカーブが斜視的にドライバの目
に入ってくるような道路の過程を略図で示す。これらは同時に、幾何形状過程の
測定から速度の適合を導くことが可能であることを示す。
【００６１】 図５および６は、車両が正常に右側車線の中央を走行している第１の場合およ
び右側車線上をかなり右側よりに走行している第２の場合における直線道路過程
を示す。両方は、道路のウィンド・シールド・ガラス・フレームに対する道路の
マーキング・ラインの相対的な角度変化および相対的な位置変化により確認でき
る。この場合、道路過程の画像をウィンド・シールド・ガラス・フレームの画像
に対し相対的に評価することにより、走行レーン上の車両の位置が導かれる。
【００６２】 図７および８は、ドライバの右目および左目で見える２台の先行車の画像の位
置変化を斜視図で示す。この場合、両方の目は背景内のバスを確定（凝視）する
（円）。前方の乗用車は中央から右側ないし左側に存在する。この画像差から、
コンピュータは両方の車両に対する相対位置および間隔を導くことができる。
【００６３】 得られた情報は種々の制御信号に使用することができる。検出された目の画像
情報は、例えば実際の走行データ、車両の幾何形状データまたは例えば交通標識
のような記憶画像データと関連させることができる。
【００６４】 コンピュータによる状況の判定に応じてそれぞれ、視覚的、音響的ないし触覚
的警報信号が出力され、ブレーキのような走行システムが作動され、ステアリン
グが固定され、走行ランプまたはフォグ・ランプ（霧灯）が点灯および消灯され
、または注視方向に適合される。場合により、フォグ・ランプ値を改善するため
に、存在するＩＲ照明システムが作動されてもよい。
【００６５】 さらに、同時に、車両機能を作動させることにより上記の画像処理が行われ、
且つ改善された画像が同期して目に逆投射されてもよい。
【００６６】 さらに、車両計器の読取りのための調節が不十分である場合に、読取り鮮明度
をその場所で改善させることができる。
【００６７】 さらに、得られた両方の目の画像情報が車両機能の操作のための作動操作要素
と結合して使用されてもよい。
【００６８】 得られた画像情報は、主観的および客観的交通状況を再構成するために、車両
データ・メモリ内に一時的にさらに記憶されてもよい。
【００６９】 さらに、例えばドライバの座席位置が適切でないことを推測させる、許容でき
ない目の位置が確認された場合、エアバッグを非作動とさせることができる。
【００７０】 さらに、居眠りまたはストレスのような非正常状態を決定するために、瞼のま
ばたきのデューティ比が使用されることが適切である。
【００７１】 最後に、ドライバの反応度の低下を推測させる非正常状態を検出するために、
両方の目において中心窩内に同じ幾何形状情報が存在するかどうかを決定されて
もよい。
【００７２】 したがって、一般に、本発明の上記の実施態様は、次のように３つのグループ
にまとめられる。
【００７３】 グループ１： 付属の操作要素または対象物の光学的検出によるシステムの操作方法。この場
合、オプト・エレクトロニク眼鏡およびそれに付属の画像処理および記憶システ
ムを用いた両方の目の中心窩の画像パターンの解析により、適切なただ１つの操
作要素による付属機能の作動が開始される。
【００７４】 この場合、異なるシステムの多数の異なる機能を作動させる場合に、ただ１つ
の操作要素を使用することができる。操作システムは作動すべきシステムから空
間的に切り離されていてもよい。作動すべきシステムの確定は目で認識され且つ
これを操作するために使用される。離散型操作要素、シンボルまたは離散型形状
の確定もまた目で認識され且つこれを操作するために使用されてもよい。
【００７５】 さらに、オプト・エレクトロニク眼鏡により、パターンが網膜上に投射され、
且つパターンと操作要素の画像とが一致した場合に、操作が作動される。オプト
・エレクトロニク眼鏡およびただ１つの操作要素からなる操作システムは可動で
あってもよい。データ伝送が、無線、ＩＲまたは超音波により、本来の操作シス
テム例えばＰＣに対して行われることが好ましい。ＰＣを操作するために希望の
アイコンが確定（凝視）され且つただ１つの操作要素を介して作動させることが
できる。この場合、認識された操作要素、アイコン等は所定の時間にわたり確定
（凝視）され且つその時間が経過したのちに作動されてもよい。作動が任意の音
響命令により行われてもよい。
【００７６】 システムの操作はシステム内の操作機能の分散配置により行われてもよく、こ
の場合、操作の作動はコード化信号により開始される。
【００７７】 グループ２： ここでは、乗物システムの機能が制御される。この場合、オプト・エレクトロ
ニク眼鏡を用いて目の網膜反射画像から得られた画像情報がコンピュータにより
評価され、制御信号を得るために使用される。この場合、幾何形状画像情報およ
び／または明るさ情報が評価されてもよく、さらに両方の目の幾何形状画像情報
の相対配置が評価されてもよい。さらに両方の目の画像情報の時間変化が評価さ
れてもよい。特に、目から得られる画像情報が実際の走行データと関連づけられ
、またはそれらが車両の幾何形状データと関連づけられてもよい。さらに目から
得られる画像情報が例えば交通標識のような記憶画像データと比較されてもよい
。
【００７８】 得られた画像情報は例えば次のように使用することができる： ａ）光学的、音響的ないし触覚的警報信号を作動させるために、 ｂ）例えばブレーキ、アクセル等のような走行システムを作動させるために、 ｃ）例えばステアリング装置の固定のような力の作動のために、 ｄ）走行ランプの点灯または消灯のために、 ｅ）走行ランプまたはその他の機能を注視方向に適合させるために。
【００７９】 即ち、車両機能を作動させるために網膜画像の評価が使用され、同時に要求に
応じてそれぞれ画像処理が行われ、改善された画像が同期して目に逆投射されて
もよい。制御により、フォグ・ランプを点灯させ、必要な場合にフォグ・テール
・ランプを点灯させることができる。車両計器の読取りのための調節が不十分で
ある場合に、読取り鮮明度をその場所で改善させることもできる。特に、フォグ
・ランプ値を改善するために存在するＩＲ照明システムが作動されてもよい。
【００８０】 得られた両方の目の画像情報が車両機能を操作するための作動操作要素と結合
して使用されることが好ましい。得られた画像情報は、主観的および客観的交通
状況を再構成するために、車両データ・メモリ内に一時的に記憶されてもよい。
許されない目の位置が確認された場合に、エアバッグを非作動とさせるために画
像情報が使用されてもよい。特に、居眠りまたはストレスのような非正常状態を
決定するために、瞼のまばたきのデューティ比を使用してもよく、非正常状態を
確認するために、両方の目において中心窩内に同じ幾何形状画像情報が存在する
かどうかが決定されてもよい。
【００８１】 グループ３： 本発明による方法のこの実施態様においては、人間の目の瞬き動作により、好
ましくは位置固定の画像情報が検出され、この場合、オプト・エレクトロニク眼
鏡を用いて目の網膜の反射画像が走査過程において記録され且つ画像処理および
記憶装置に供給される。この場合、特に記録角、解像度、走査速度、走査過程の
線密度等がそれぞれの要求に応じて適合されている。記録の場合に予め、網膜の
曲率に関する記憶データにより幾何形状ひずみとりを行ってもよい。網膜に対し
て見えない補助パターンを目に同時に投射することにより記録およびこれとの比
較が行われてもよい。
【００８２】 記録された画像が、眼鏡を遮蔽したのちに目への逆投射により調整されること
が好ましい。
【００８３】 記録された画像は例えば色合わせが行われ（白バランス）および／またはモノ
クロまたはカラーのいずれか望む方に調整される。さらに２つの通路内で調整さ
れてもよく、少なくとも部分的に、赤外線領域内に存在する情報が処理されても
よい。
【００８４】 記録された画像は例えば写真静止画像、動画像の記録、フリー・フォーマット
走査画像の記録製作のために、望遠鏡式の再生および／または記録のために、並
びに複写の製作のために使用されてもよい。画像記録の位置決めのために、可変
部分フレームが目に投射されることが好ましく、改善された画像が記録された画
像と同期して網膜上に投射されてもよい。
【００８５】 ３つのグループにより示した本発明による方法の種々の実施態様が、さらに種
々に組み合わせ可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、既知のオプト・エレクトロニク眼鏡およびその人間の視覚器官のその
相互作用の概略図を示す。
【図２】 図２は上記の開示に対応する信号処理のブロック回路図を示す。
【図３】 図３は車両から狭いカーブを見た略視野図を示す。
【図４】 図４は車両から広いカーブを見た略視野図を示す。
【図５】 図５は正常走行車両において直線道路過程を見た略視野図を示す。
【図６】 図６はかなり右側を走行する車両において直線道路過程を見た略視野図を示す
。
【図７】 図７は２台の前方走行車両を左目で見た略視野図を示す。
【図８】 図８は２台の前方走行車両を右目で見た略視野図を示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月３日（２０００．２．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９８ ０７ ２７１．６ (32)優先日 平成10年２月20日(1998．2．20) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者 エベール，ハインリッヒ アレクサンダー ドイツ連邦共和国 ディー−87463 プロ ーブストリード，ホッホヴォゲルヴェッグ ３ (72)発明者 グランツ，ヘルムット ドイツ連邦共和国 ディー−71067 ジン デルフィンゲン，ファーヴィーゼンナレー 31 (72)発明者 ハルドルソン，トルスタイン ドイツ連邦共和国 ディー−81927 ミュ ンヘン，カール−ザックマイヤー−シュト ラッセ 17 (72)発明者 シュミット−ビショフシャウゼン，ホルス ト ドイツ連邦共和国 ディー−85579 ノイ ビベルグ，チジアンシュトラッセ 38 (72)発明者 ユール，シュテファン ドイツ連邦共和国 ディー−70597 ステ ュットガルト，ラムズバッハシュトラッセ 80 Ｆターム(参考） 5B087 AA10 AB14 BC05 BC12 BC26 5H180 AA01 CC02 CC03 CC04 FF10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 − 物体または情景をオプト・エレクトロニク眼鏡を通して
    人間の目で検出し、画像情報を得るためにその網膜反射画像を記録するステップ
    と、 − 画像情報を評価し且つ画像情報を記憶データと比較するステップと、およ
    び − システムの１つまたは複数の機能を作動させるために制御信号を発生する
    ステップと、 を有する画像情報によるシステムの制御または操作方法。
  2. 【請求項２】 両方の目の中心窩（か）の画像パターンが検出され且つ記憶
    パターンと比較され、ここでパターンが一致した場合に、操作要素を作動させる
    ことにより機能が作動される請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 操作すべきシステムまたは操作要素が、それを操作するため
    に目により確定される請求項１または２の方法。
  4. 【請求項４】 前記作動が、音響命令および／または所定時間にわたる物体
    の確定により行われる請求項１ないし３の方法。
  5. 【請求項５】 制御信号が、例えばブレーキ、ステアリング、照明のような
    車両機能を制御し、または警報信号を作動させるために使用される請求項１ない
    し４の方法。
  6. 【請求項６】 前記画像情報が実際の走行データおよび／または車両データ
    と関連づけられる請求項５の方法。
  7. 【請求項７】 両方の目の幾何形状画像情報の相対配置または両方の目の画
    像情報の時間変化が評価される請求項１ないし６の方法。
  8. 【請求項８】 見やすくするためにＩＲ照明装置が作動され、および網膜反
    射画像が変化され且つ同期して目に逆投射される請求項１ないし７の方法。
  9. 【請求項９】 照明または走行ランプを注視方向に適合させるために、得ら
    れた画像情報が使用される請求項１ないし８の方法。
  10. 【請求項１０】 主情景または交通状況を再構成するために、得られた画像
    情報がメモリないし車両データ・メモリ内に一時的に記憶される請求項１ないし
    ９の方法。
  11. 【請求項１１】 − 物体または情景をオプト・エレクトロニク眼鏡を通し
    て人間の目で検出し、走査過程によりその網膜反射画像を記録するステップと、 − 記録された網膜反射画像を画像処理装置および記憶装置に供給するステッ
    プと、 − 目でみられた物体を画像として記録し、複写しおよび／または伝送するた
    めに、記録機能または複写機能を作動させるステップと、 を有する、特に請求項１ないし１０のいずれかの画像情報の検出方法。
  12. 【請求項１２】 部分フレームを形成しまたは記録画像のひずみをとるため
    に、補助パターンが目に投射される請求項１ないし１１の方法。
  13. 【請求項１３】 補助パターンが目には見えず、網膜の曲率に関する記憶デ
    ータにより画像のひずみとりが行われる請求項１２の方法。
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