MXPA00006816A - Metodo y dispositivo para detectar la somnolencia e impedir que un conductor de un vehiculo de motor se duerma - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un método y dispositivo usando el sensor optoelectrónico (10) en combinación con una unidad electrónica (19), de conformidad con la Solicitud de Patente Francesa Número 96.09420, presentada el 26 de Julio de 1996 y la Solicitud de Patente Internacional (PCT) PCT/FR97/01354, presentada el 22 de Julio de 1997, colocada dentro del vehículo de motor. El sensor se ajusta en línea con la cabeza del conductor sentado en el vehículo de motor al mismo tiempo que el espacio de vista posterior interno que comprende un espejo unidireccional (9) detrás del cual se coloca el sensor (10). Después de la detección de la presencia de un conductor sentado en el vehículo de motor, encuadran primero toda la cara y luego los ojos del conductor en la trama de la señal de video emitida por el sensor (10) ayudado por la unidad electrónica (19) y luego determinar las duraciones sucesivas de los episodios de parpadeo, que se comparan con un valor límite situado entre una duración típica de una persona despierta y otra duración típica de una persona con desvencimiento. Una señal (transmitida por una unidad de alarma 22) apropiada para despertar al conductor se hace disparar cuando la duración del parpadeo excede el límite.

Description

"MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA DETECTAR LA SOMNOLENCIA E IMPEDIR QUE UN CONDUCTOR DE UN VEHÍCULO DE MOTOR SE DUERMA" La presente invención se relaciona con un proceso y dispositivo para la supervisión continua del estado alerta del conductor en un vehiculo automotriz, a fin de detectar y para impedir cualquier somnolencia posible del primero . Sabemos que una proporción significativa, si no importante, de los accidentes de carretera son ocasionados mediante la somnolencia total o parcial (desvanecimiento) de un conductoR de vehiculo automotriz (coche personal, vehiculo utilitario, camión, carro de plataforma) dando por resultado de esta manera muertes y pérdidas numerosas. El asunto que consiste de hacer disparar una alarma, notablemente una alarma de sonido, tan pronto como el conductor se está durmiendo, a fin de despertar al mismo, parece ser de importancia principal de un ser humano asi como desde el punto de vista económico. Para detectar la somnolencia del conductor, se ha sugerido lo siguiente en un vehiculo automotriz. por una parte, detectar cualquier " variación en un conductor que controla el volante cuando se está durmiendo, y en la otra, detectar cualquier variación en los movimientos verticales de los párpados del conductor cuando se está durmiendo. La presente invención implementa una detección del segundo tipo mencionado anteriormente (supervisión de los movimientos de los párpados) y se basa" en una observación fisiológica, es decir, la modificación en la duración del parpadeo, asi como los intervalos de tiempo entre dos pestañeos sucesivos, -por lo tanto el ritmo de pestañeo a medida que una persona cambia desde una condición despierta a una de desvanecimiento antes de que se duerma: la duración de un pestañeo de la persona es dentro del orden de 100 a 200 ms (milisegundos) cuando está despierto y dentro del orden de 500 a 800 milisegundos cuando está durmiéndose, en donde el intervalo de tiempo entre los dos pestañeos sucesivos es más o menos constante en condición despierta, varia a través de una escala relativamente amplia en una condición dormida. Es la variación en la duración del pestañeo que se implementa esencialmente dentro del armazón de la invención. El proceso y el dispositivo de conformidad con la invención detectan el aumento en la duración de pestañeo del conductor y hacen disparar una alarma, un sonido u otra cosa cuando la duración excede un umbral graduado, que varia en particular entre 200 y 500 milisegundos, por ejemplo igual a 350 milisegundos, mediante lo cual este umbral puede modificarse con relación a la fisiología del conductor. En la solicitud de patente Francesa Número 96.09420 elaborada el 26 de Julio de 1996 y la solicitud de patente internacional (P.C.T.) PCT/FR97/01354 elaborada el 22 de Juliio de 1997, mientras que se esfuerza la prioridad de la solicitud de la patente Francesa, mientras que el inventor de ambas de estas solicitudes también es el inventor de la presente invención, describimos un proceso y un dispositivo que funciona en tiempo real, para localizar y circunscribir una zona de movimiento relativo dentro de una escena, asi como para determinar la velocidad y la dirección de desplazamiento. Entre las solicitudes propuestas para este proceso y este dispositivo, describimos en estas solicitudes de patente, la implementación del proceso y el dispositivo para observar y supervisar una zona que consiste de una cabeza del conductor del automóvil, a fin de detectar e impedir que el conductor se duerma. De conformidad con esta solicitud especifica del proceso y dispositivo de las solicitudes de patente citadas : - se produjo una señal de video, significante en tiempo real de las imágenes sucesivas de los ojos del conductor; - esta señal de video se procesó a fin de detectar satisfactoria y continuamente, • detectar, en las imágenes de los ojos del conductor, los movimientos verticales de los párpados significativos de su parpadeo; • determinar el ritmo de estos movimientos verticales y • localizar los ritmos más pequeños que de un umbral determinado, que corresponden más o menos al ritmo de parpadeo o pestañeo de un conductor cuando está completamente despierto; y se hizo disparar una alarma cuando este umbral se excedió descendentemente mediante los ritmos, a fin de despertar al conductor. El objeto de esta invención es perfeccionar el proceso y el dispositivo de las solicitudes de patente mencionadas en lo que antecede, con respecto a su aplicación a la supervisión de un impulsor automotriz, a fin de detectar su somnolencia posible. El articulo de Hiroshi Ueno y Al, de titulo «Development of dro siness detection system >>, publicado - en el Instituto del diario de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) el 31 de Agosto de 1994, en las páginas 15 a 20, analiza varias técnicas de detección del desvanecimiento del conductor automotriz. De manera especifica, el uso de una cámara de video asociada con un calculador de tratamiento de imagen de video se menciona, con un software que lleva a cabo, por una parte, la detección de la cara del conductor, particularmente un rectángulo que incluye un ojo, y, por otra parte, del régimen de las duraciones de los ojos abiertos y los ojos cerrados para determinar los criterios de desvenecimiento . Además la solicitud de Patente Alemana publicada Número DE-197 15 519 y la solicitud de Patente Francesa correspondiente publicada Número 2 747 346 describen un dispositivo y un proceso para calcular el nivel de desvanecimiento de un conductor automotriz con una cámara de video colocada en el pie del conductor del vehiculo y una calculadora para el tratamiento de la imagen producida por la cámara, con un software que detecta los parpadeos de los ojos mediante la determinación del retardo entre el comienzo y final de los pestañeos o parpadeos. En particular, una unidad 10 del calculador lleva a cabo la: memorización de la imagen de video y su tratmaiento a fin de determinar un área que incluye los ojos del conductor; la detección del intervalo de tiempo entre el cierre de los párpados del conductor y su apertura completa; y un tratamiento en una memoria 11 y una unidad de cálculo 22, en combinación con la unidad 10, a fin de calcular una relación de aparición de parpadeos lentos . Por último, la solicitud internacional publicada Número WO 97/01246, cuya materia objeto es un sistema de seguridad que incluye una cámara de video colocada en un espejo interior del vehiculo automotriz y una pantalla de video a una distancia para analizar lo que está ocurriendo en el vehiculo y alrededor del mismo, y lo que ocurrió gracias al registro de la señal de salida de la cámara de video. Esta es, de hecho, una cámara oculta (en el espejo posterior) , a fin de escapar la atención del intrusor y que observa una amplia área incluyendo el interior y el medio ambiente del vehiculo, permitiendo el registro de un conocimiento posterior de lo que ocurrió .en esta área (página 6, líneas 13 a 19) , y no un sensor cuyo ángulo de visión está sensibilemente limitado a la cara del conductor a fin de detectar su somnolencia posible y de despertarlo. Podrá verse que aquellos documentos (artículos y solicitudes mencionadas anteriormente) están usando una cámara de video auténtica ,y un calculador externo, requiriendo los pestañeos del ojo la detección en el artículo y aquellas solicitudes Francesa y Alemana una unidad de tratamiento complicado mientras que la solicitud internacional no resuelve el problema de detección de somnolencia, no siendo capaz el conductor, si está en estado de somnolencia de mirar la pantalla de video ni el registro de video. Podrá verse que no se puede combinar este documento con los dos documentos anteriores ya que no pertenecen al mismo campo técnico. En comparación con aquellos documentos, la presente invención obtiene un enfoque mejor de la captura de la medida de duración de los parpadeos de los ojos del conductor; ya que permite el uso en el espejo posterior del vehículo de un sensor simple (eventualmente el sensor de una cámara de video diminuta) , especialmente el sensor MOS, que no necesariamente está en el formato del video normal; - obtiene un movimiento del eje óptico del transductor enlazado al desplazamiento del espejo posterior mediante el conductor a fin de dirigir el eje hacia la cara del conductor; - permite una percepción integrada visual, permitiendo un circuito integrado una detección inmediata de los movimientos de los párpados de los ojos; usa un procesador muy sencillo para el tratamiento de la información del sensor; permite la integración en un circuito integrado electrónico del sensor, su circuito electrónico asociado y el calculador, todos ellos colocados en el espejo posterior. permite la posibilidad de asociar este circuito integrado en el espejo posterior con un procesador del tablero de instrumentos, siendo el espejo posterior por lo tanto un dispositivo de detección de somnolencia inteligente a un costo moderado ya que incluye, en comparación un espejo posterior interior normal, simplemente un circuito integrado y un juego mecánico para la orientación de este circuito integrado adicional. En aquellas condiciones, el objeto de la invención primero de todas es un proceso para continuar supervisando el estado alerta del conductor en un vehículo automotriz a fin de detectar e impedir cualquier somnolencia del conductor, que consiste en producir una señal de video, significativa en tiempo real de las imágenes sucesivas de por lo menos la cara del conductor; procesar esta señal, sucesiva y continu-amente, para • detectar en esta señal la porción que corresponde de manera efectiva a la imagen de la cabeza del conductor, • determinar el valor de un parámetro con relación al pestañeo de los párpados, con una modificación notable cuando el conductor pasa desde una condición despierta hasta una condición de somnolencia, a cualquier lado del umbral, y • colocar en tiempo real cuando el valor del parámetro excede este umbral significativo de transición del conductor desde la condición despierta a la condición dormida; y - hacer disparar, en respuesta al umbral, que se está excediendo, una alarma capaz de despertar al conductor; y que está caracterizada porque por una parte, la señal de video se produce usando un sensor sptoelectrónico interconectado con un espejo posterior en el vehículo automotriz, dimensionado y colocado para recibir esencialmente la imagen de la cara del conductor cuando está asentado y cuyo eje óptico para recibir los rayos de luz se dirige hacia la cabeza del conductor cuando el espejo posterior está orientado correct mente; y por otra parte, el procesamiento de la señal de video consiste, después de detectar la presencia del conductor en su asiento, de detectar sucesiva y continuamente: • detectar, de un análisis de los pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, los movimientos horizontales del conductor a fin de centrar la cara del conductor dentro de cuadros sucesivos correspondientes de la señal de video, • detectar de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, los movimientos verticales en la cara, centrada de esta manera del conductor a fin de centrar sus ojos, • determianr, de una base de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, las duraciones de parpadeo sucesivas de los ojos, centrados de esta manera del conductor, mediante lo cual las duraciones citadas constituyen el parámetro, • comparar estas duraciones de parpadeo sucesivas, determinadas de esta manera con un umbral que es significativo de la transición de una condición despierta a una condición dormida del conductor, y • hacer disparar, cuando las duraciones del parpadeo exceden el umbral ascendentemente, una alarma capaz de despertar al conductor. Ventajosamente, el sensor se coloca en la caja del espejo posterior detrás del vidrio del primero que consiste de un espejo bi-direccional, siendo el eje óptico de recepción del sensor simétrico a y el eje orientado en el plano mediano vertical del vehículo, relacionado con un eje ortogonal hacia el espejo bi-direccional. De preferencia, la presencia del conductor en su asiento se detecta mientras que determina el número de pixels que corresponde en los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video para la cual se detecta un movimiento significativo y comparando este número con el número total de pixels por cuadro de la señal de video, a fin de determinar si la relación entre el número de pixels que representan un desplazamiento y un número total de pixels por cuadro, excede un umbral significativo de la transición de la ausencia del conductor en su asiento a la presencia del conductor en su asiento. El proceso en las modalidades preferidas, puede comprender además una o varias de las siguientes características: - entre las fases de detección de los desplazamientos horizontales, a fin de centrar la cara del conductor, y la detección de desplazamientos verticales, a fin de enmarcar los ojos del conductor, una fase centradora amplia de los ojos se ha proporcionado mientras que está limitada a una porción -de la cara centrada, cubriendo los ojos y su ambiente circundante inmediato aplicando la relación antropométrica entre la citada porción y toda la cara de una persona; - simultáneamente a la fase de determinación de las duraciones del pestañeo, una fase de determinación de los intevalos de tiempo entre dos pestañeos sucesivos se ha proporcionado y debe hacerse disparar una alarma reforzado tan pronto como aquellos intervalos de tiempo presenten una irregularidad que excede un umbral establecido; actualizar de manera continua de los datos relacionados con por lo menos uno de los siguientes parámetros: desplazamientos horizontales, desplazamientos verticales, duraciones de parpadeo, intervalos entre los pestañeos sucesivos, a fin de perfeccionar las aproximaciones de los valores normales de estos parámetros para el conductor actualmente presente en una condición despierta; - las fases sucesivas diferentes del proceso se llevan a cabo usando programas de computadora sucesivos que procesarían los valores sucesivos de los pixels correspondientes de los cuadros de la misma naturaleza en la señal de video obtenida del sensor. El objeto de la presente relación es también un dispositivo para supervisar de manera continua la relación alerta del conductor en un vehículo automotriz, a fin de detectar e impedir cualquier somnolencia del conductor, implementando el proceso anteriormente mencionado y que está caracterizado porque comprende, como una combinación: - a) un sensor optoelectrónico que, en combinación con un circuito electrónico asociado, prepara, en respuesta a la recepción de los rayos de luz, una señal de video con cuadros de la misma naturaleza, o cuadros sucesivos correspondientes mientras que el sensor está inteconectado con un espejo posterior del vehículo y dimensionado y colocado para recibir esencialmente la imagen de la cara del conductor / cuando se asienta y cuyo eje óptico para recibir los rayos de luz está dirigido hacia la cabeza del conductor cuando el espejo posterior está orientado apropiadamente; b) por lo menos un circuito integrado que incluye el medio para detectar la presencia del conductor en su asiento en el vehículo, y para preparar una señal de presencia; un medio, accionado por este señal de presencia, para detectar sobre la base de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, los desplazamientos horizontales del conductor, a fin de centrar su cara en los cuadros sucesivos correspondientes de la misma naturaleza en la señal de video y para preparar una señal al final del centrado de la cara; un medio, accionado por la señal final del centrado de la cara, para detectar sobre la base de un análisis de píxels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la porción de los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video correspondiente al centrado de la cara, los desplazamientos verticales en la cara, centrados de esta manera, del conductor, a fin de centrar los ojos del conductor, dentro de la porción de los cuadros de esta señal y para preparar una señal final del centrado de la cara de los ojos del conductor; un medio, accionado por la señal final del centrado de los ojos, para determinar sobre la base de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la porción de los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video que corresponde al centrado de los ojos, las duraciones sucesivas del pestañeo del conductor; un medio para comparar estas duraciones de parpadeo sucesivas determinadas de esta manera, con un umbral significativo de la transición desde la condición despierta a la condición dormida del conductor; y - un medio para hacer disparar, cuando las duraciones de parpadeo excedan este umbral, una alarma capaz de despertar al conductor. Ventajosamente, en este dispositivo; el sensor está colocado en la caja del espejo posterior detrás del vidrio del primero, que es un espejo bi-direccional, siendo llevado el sensor mediante una primera extremidad de un primer cruce de varilla a través de un muñón, una abrazadera llevada por la caja del espejo posterior dentro del mismo, la segunda extremidad de esta varilla estando articulada libremente con una costura hasta la primera extremidad de un segundo cruce de varilla, a través de un muñón, la caja del espejo posterior mientras que la segunda extremidad de la segunda varilla se fija al cuerpo del vehículo por encima del parabrisas frontal, a fin de que el eje óptico de recepción del sensor que queda simétrico al eje dirigido en el plano mediano vertical del vehículo, relacionado con un eje que queda ortogonal al espejo bi-direccional. De preferencia, el medio para detectar la presencia del conductor en su asiento y para preparar una señal de presencia consiste de un medio para determinar el número de pixels en los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video para los cuales se ha detectado un desplazamiento significativo, un medio para comparar el mismo número con el número total de pixels por cuadro de la señal de video, a fin de determinar si la relación entre el número de pixels que corresponden a un desplazamiento y el número total de pixels por cuadro excede un umbral significativo de la transición desde la condición ausente del conductor en su asiento hasta la presencia del conductor en su asiento. El dispositivo puede, comprender además, en las modalidades preferidas, uno o varios de los siguientes medios, es decir: - un medio, accionado por la señal final del sensor en la cara, a fin de seleccionar, en la porción de los cuadros sucesivos de la señal de video que corresponde al centrado de la cara, una porción reducida que corresponde a un centrado amplio o aproximado de los ojos del conductor cubriendo los ojos y su medio ambiente circundante inmediato, aplicando la relación antropométrica entre el centrado amplio y toda la cara de una persona y un medio para preparar una señal final descentrado amplio de los ojos, mientras que esta señal hace accionar al medio para detectar los desplazamientos verticales en la cara del conductor; un medio, que funciona en paralelo con el medio para determinar las duraciones de parpadeo sucesivas, y por lo tanto que se hace accionar por la señal final del centrado de los ojos, a fin de determinar los intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos y para hacer disparar una alarma reforzada tan pronto como estos intervalos de tiempo muestren una irregularidad que exceda un umbral establecido; un medio para actualizar de manera continua los datos respecto a por lo menos uno de los siguientes parámetros: los desplazamientos horizontales, los desplazamientos verticales, las duraciones de parpadeo, los intervalos entre los pestañeos sucesivos a fin de perfeccionar las aproximaciones de los valores normales del parámetro involucrado para el conductor actualmente presente y en condición despierta.

Ventajosamente, el conjunto del sensor/unidad de procesamiento electrónico se obtiene como se describe en lo que antecede y como se ha ilustrado en ambas solicitudes de patente mencionadas anteriormente que tienen el mismo inventor que la invención presente. El objeto de la invención también es como un nuevo producto industrial, un espejo posterior de vehículo automotriz, caracterizado porque el espejo consiste de un vidrio bi-direccional ya que comprende, detrás de este vidrio, un sensor optoelectrónico que trabaja junto con una unidad electrónica tal como se describe en la solicitud de patente Francesa Número 96, 09420 elaborada el 26 de Julio de 1996 y la solicitud de patente internacional (P.C.T.) PCT/FR97/01354 elaborada el 22 de Julio de 1997, mediante lo cual esta unidad también se coloca dentro del espejo posterior y es capaz de hacer disparar un dispositivo de alarma tan pronto como esa unidad determine que los movimientos verticales de los párpados de una persona que mira la cara frontal de este vidrio corresponden a una duración de parpadeo que excede un umbral pre-establecido incluido en el intervalo de tiempo comprendido entre la duración de un parpadeo de una persona despierta y aquel de una persona dormida. De preferencia, el espejo posterior lleva por lo menos un diodo emisor de luz por lo menos dentro de la escala infrarroja que se hace accionar por lo menos cuando la luminosidad circundante es insuficiente para iluminar la cara del conductor, mientras que el sensor optoelectrónico es sensible, entre otras cosas, a la radiación infrarroja transmitida por el diodo. Ventajosamente, en el dispositivo y el espejo posterior de la invención, el señor, el circuito electrónico asociado y el circuito integrado están constituidos de un circuito integrado electrónico colocado dentro de la caja del espejo posterior. Describiremos ahora una modalidad preferida de un dispositivo de conformidad con la invención, que implementa el proceso de la invención, así como ciertas variaciones del mismo con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: Las Figuras 1 y 2 son vistas, respectivamente una vista lateral y una vista superior, que ilustran esquemáticamente la cabeza de un conductor del vehículo automotriz y sus ejes visuales frontal y posterior. La Figura 3 ilustra esquemáticamente la disposición convencional de un vidrio del espejo posterior interior en un vehículo automotriz y los ejes visuales diferentes del conductor, mientras que esta figura corresponde al estado actual de la técnica.

Las Figuras 4 y 5 representan respectivamente el ensamblado y articulaciones de un espejo posterior con el sensor optoelectrónico y su circuito electrónico asociado dentro del armazón de la invención. La Figura 6 ilustra el campo del sensor optoelectrónico que se proporciona en el espejo posterior de las Figuras 4 y 5. Las Figuras 7 y 8 representan la manera de centrar la cara del conductor cuando está sentado. Las Figuras 9 y 10 representan la manera de centrar los ojos del conductor cuando está sentado. Las Figuras 11 y 12 están relacionadas con la medición de la duración de parpadeo del conductor y los intervalos de tiempo entre dos pestañeos sucesivos. La Figura 13 representa la gráfica de flujo de las fases de funcionamiento sucesivas. La Figura 14 representa las ventajas de una modalidad que tiene como un sensor, un sensor del tipo MOS. La Figura 15, por último es una variación de la Figura 9, el área de observación privilegiada incluyendo la nariz, además de los ojos. Cuando se hace primero referencia a todas las Figuras 1 a 6, comenzaremos la descripción detallada de la modalidad preferida de conformidad con la invención con aquella del dispositivo óptico y mecánico con el sensor optoelectrónico (microcámara de video o sensor MOS con lente integrado) y su conjunto electrónico asociado que consiste principalmente de uno o varios circuitos integrados, que transforman la imagen recibida por el sensor en una señal de video que se procesa a fin de detectar cualquier somnolencia del conductor sentado, como se observa por el sensor. Desde luego, la invención utiliza principalmente la variación de parpadeo de una persona cuando pasa desde una condición despierta a una condición desvanecida o dormida: una persona despierta parpadea sus párpados, por lo tanto sus pestañas a intervalos relativamente regulares, aproximadamente de cada 100 a 200 milisegundos, mientras que la duración del parpadeo de esta persona cuando está en condición de somnolencia se acelera hasta de 500 a 800 milisegundos mediante lo cual los intervalos de parpadeo o pestañeo aumentan y varían. En la señal de video desde el sensor optoelectrónico a 50 o 60 cuadros correspondientes (de la misma naturaleza) por segundo, la detección se lleva a cabo cada 20 o 16.66 milisegundos respectivamente, lo cual permite distinguir fácilmente las duraciones de 100 a 200 milisegundos o de 500 a 800 milisegundos (de 5 a 10 cuadros por condición despierta o por el contrario de 25 a 40 cuadros para condición dormida o somnolienta en el caso de 50 cuadros de la misma naturaleza por segundo) y por lo tanto para distinguir la condición despierta de la condición desvanecida o somnolienta de una persona. Cuando se usa esta distinción en el caso de un conductor de vehículo automotriz, es conveniente visualizar mejor la cara del conductor, es decir, dirigir el eje óptico de entrada de recepción del sensor hacia la cara del conductor. El medio que se proporciona en la modalidad preferida de la invención consiste de aprovechar la ventaja -del hecho de que un conductor dirige el espejo posterior de su vehículo hacia su cara a fin de ver la parte posterior del vehículo mediante reflexión en el vidrio del espejo posterior. Con referencia a las Figuras 1 a 3, recordaremos la operación de los espejos posteriores convencionales acomodados dentro de un vehículo en posición central, mientras que están fijados, con la posibilidad de ajustar la orientación del vidrio a través de una porción del cuerpo dentro del vehículo. Las Figuras 1 y 2 esquemáticas muestran, lateralmente y desde la parte superior respectivamente, la cabeza T de un conductor que es capaz de observar la calle o carretera en donde está colocado su vehículo, por una parte, adelante del mismo (flecha 1) y, por otra parte, detrás del mismo (flechas 2a y 2b) gracias al espejo 3 del espejo posterior orientado apropiadamente de esta manera. Las flechas 1 , 2a, 2b representan la trayectoria de los rayos de luz 2b que corresponden al rayo reflejado en el espejo 3. Mientras que se considera ahora la figura esquemática 3, que representa el espejo 3 del espejo posterior, un espejo fijado mediante un brazo 4 en una porción 5 del cuerpo dentro del vehículo, con posibilidad de orientación, los ejes o flechas de puntería 1, 2a r 2b de las Figuras 1 y 2, son claramente visibles. Podrá observarse que los ejes o flechas 1 y 2b quedan paralelos y que se dirigen a lo largo de la dirección de la calle o de la carretera. La Figura 3 representa asimismo, pero como una línea punteada, el eje óptico 6 perpendicular a la cara 3a del espejo 3 del espejo posterior interior que divide el ángulo formado mediante las direcciones 2a y 2b hacia dos mitades iguales (los ángulos a y b iguales) de acuerdo con las leyes de reflexión, y el eje 7 perpendicular al eje 2b y por lo tanto paralelo a la porción de soporte 5, mientras que el ángulo c de las direcciones 7 y 3a es igual a los ángulos b y a . Habiendo mencionado estos principios de funcionamiento del espejo posterior interior, ahora con referencia a las Figuras 4 y 5 expondremos el conjunto mecánico que permite dirigir de manera efectiva el eje óptico de entrada del sensor optoelectrónico hacia la cara del conductor sentado, mientras que aprovecha la ventaja del hecho de que el espejo 3 del espejo posterior se orienta mediante el conductor sentado, si este no era el caso de manera que el eje 2a de puntería del conductor está dirigido hacia la cabeza T del conductor. Desde luego, si el eje óptico de entrada del sensor está dirigido desde luego hacia la cara del conductor, la señal de video producida por el conductor contendrá la información necesaria para determinar la duración de parpadeo del conductor. Primero que todo dentro del armazón, de la modalidad preferida de la invención, el espejo 8 posterior comprende, a diferencia de los espejos posteriores convencionales, un espejo bi-direccional 9 (Figura 4) cuya cara 9a dirigida hacia el conductor, lleva a cabo la misma parte que en la cara 3a del espejo 3 del espejo posterior convencional (Figura 3) , pero permite que un sensor 10 (que consiste de una microcámara electrónica o un sensor MOS con lente integrado) , llevado por un soporte 11 (que gira con el espejo 9 bi-direccional) reciba por lo menos una imagen de la cara del conductor sentado cuando el espejo 3 bidireccional (con el espejo posterior 8) se orienta apropiadamente por el conductor para percibir la calle o carretera detrás del mismo o ya se ha orientado (tal como es el caso para el espejo 3 convencional de la Figura 3) . La articulación mecánica de tipo cardán, ilustrado en las Figuras 4 y 5 (la última figura siendo una vista más detallada de una porción de la Figura 4), permite la orientación correcta automática del soporte 11, con el sensor 10, mediante el conductor cuando ajusta su espejo posterior o cuando el espejo ya se ha ajustado, y por lo tanto la cara receptora 10a del sensor 10 de manera que reciba la imagen de la cara del conductor sentado, mientras que su eje óptico de entrada 10b es dirigido hacia la cabeza del conductor sentado debido al ángulo entre el espejo 9 y soporte 11 del sensor 10. Para este fin, la articulación para el soporte 11 comprende dos varillas 12 y 13 que están articuladas libremente una con relación a la otra mediante un muñón 14a (Figura 4) o un manguito 14b (Figura 5) . La varilla 12 está fijada a una porción 5 del cuerpo de uno de sus extremos y va a través de la caja del espejo posterior 8 gracias al muñón 15 (constituido de una esfera o bola y dos o más o menos tapas hemiesféricas) antes de entrar con su otro extremo en el manguito 14b o de fijarse al muñón 14a, mientras que la varilla 13 lleva rígidamente, en un extremo, el soporte 11 del sensor 10 y va a través del yugo 16 del espejo posterior 8 gracias a un muñón hueco 17 (con una esfera a través de la cual corre un canal en donde entra la varilla 13 y gira dentro de dos más o menos tapas hemiesféricas llevadas por el yugo 16) antes de unirse mediante su otro extremo al muñón 14a o al manguito 14b. Esta articulación, que mantiene permanentemente un ángulo apropiado entre el espejo 9 y el soporte 11, permite al mismo tiempo la orientación usual del espejo posterior interior mediante -el conductor y la orientación del soporte 11 del sensor 10 de manera que la cara 10a de este sensor recibe la imagen de por lo menos la cara del conductor sentado cuando el espejo posterior está orientado apropiadamente . El sensor optoelectrónico 10 se envía a través de un conductor 18 en una unidad de análisis electrónica 19 (que consiste ventajosamente de una caja del circuito integrado o los circuitos integrados acumulados dentro del espacio posterior 8), la señal de video preparada sobre la base de la imagen recibida en su cara 10a. Los diodos emisores de luz 20 se pueden proporcionar a fin de transmitir, hacia el conductor sentado, cuando el espejo posterior está orientado apropiadamente, una radiación infrarroja capaz de iluminar por lo menos la cara del conductor sentado, cuando la luz circundante (incluyendo aquella del tablero de instrumentos) es insuficiente para la operación correcta 2 - del sensor 10, que en este caso debe ser sensible a la radiación infrarroja, o de su unidad electrónica 19; estos diodos se pueden energizar, posiblemente de manera gradual, y controlarse por ejemplo mediante la unidad electrónica 19 gracias a una celda fotoeléctrica (no representada) o en respuesta a las señales de pixel (en la señal de video) de intensidad insuficiente (como se representa esquemáticamente mediante el conductor 21) . La alarma luego se hace accionar cuando el conductor está quedándose dormido, mediante la unidad electrónica 19, se ilustra esquemáticamente 22 en la Figura 4, en donde los suministros de potencia del sensor 10, de la unidad electrónica 19 y de los diodos 20 no se ha representado a fin de simplificar esta figura. La unidad 19 podría, como una variación, colocarse al exterior de la caja del espejo posterior. Ahora divulgaremos la manera qne que la señal de video desde el sensor 10 optoelectrónico se procesa en la unidad de análisis electrónica 19 (con una microcámara electrónica o un sensor MOS con lente integrado seguido por una unidad electrónica) , mientras que esta señal de video comprende una sucesión de cuadros (de la misma naturaleza) que corresponden al ritmo de 50 o 60 de estos cuadros por segundo (ya sea cuadros de número par o impar en la caja de una señal con dos cuadros entrelazados por imagen, o los cuadros sencillos en la caja de una señal con un solo cuadro por imagen) ; mientras que el objeto de este procesamiento es la supervisión continua del estado alerta del conductor sentado mientras que se determina, en tiempo real y continuamente, la duración de parpadeo de sus ojos y mientras que se hace disparar, en el caso cuando el conductor está aparentemente quedándose dormido (que se revela mediante la variación de esta duración) una señal de alarma capaz de despertarlo . El proceso y el dispositivo, de conformidad con la presente invención implementa, para localizar y circunscribir una zona movible (es decir, sucesivamente el conductor, su cara y sus ojos, en particular sus párpados) y para determinar la dirección y posiblemente la velocidad de este movimiento, el proceso y el dispositivo de conformidad con las solicitudes de patente anteriormente mencionadas, cuyas descripciones se integran en la descripción presente como una referencia, es útil sumar el proceso descrito en estas solicitudes de patente. En estas solicitudes, la señal de video (generada por la cámara de video u otro sensor) , que comprende una sucesión de cuadros de la misma naturaleza (que consisten de los cuadros correspondientes, ya sea del número par o impar, en el caso de un sistema de video con dos cuadros entrelazados por imagen, o los cuadros sucesivos en el caso de un sistema de video con un solo cuadro por imagen) se procesa a fin de sucesivamente. deducir, de las variaciones en el valor o intensidad de cada pixel entre un cuadro y el cuadro anterior correspondiente • por una parte, una señal binaria, mencionada DP, cuyos ambos valores posibles son significativos, una de una variación en el valor del pixel y la otra de valores de no variación que se pueden representar por ejemplo <<1>> y <<0>> respectivamente, y • en el otro, una señal digital, representada como CO, con un número reducido de valores posibles, mediante lo cual esta señal es significativa de la magnitud de esta variación del valor del pixel; distribuir de conformidad con una matriz, sobre una base, los valores de ambas de estas señales DP y CO para el mismo cuadro que pasan a través de la matriz, y derivar, de esta distribución de matriz, el desplazamiento requerido y sus parámetros, (ubicación, dirección y velocidad) .

Esta última operación de detección de desplazamiento se implementa, de preferencia de acuerdo con las solicitudes de patente anteriormente mencionadas, la formación de histogramas ortogonales a lo largo de dos ejes, por ejemplo Ox y Oy, de por lo menos las señales DP y CO, distribuidas como una matriz en la operación anterior, y la ubicación de cada histograma relacionado con DP y CO, de un campo de variación significativo de CO y simultáneamente de DP = <<!>> . La invención presente se lleva a cabo sucesivamente, implementando el proceso y el dispositivo de conformidad con las solicitudes de patente mencionadas en lo que antecede, cuyo enfoque justamente se ha resumido: en una fase preliminar, detectar la presencia de un conductor sentado; en una primera fase, centrar la cara del conductor en los cuadros de la misma naturaleza, o cuadros sucesivos correspondientes, de la señal de video; una segunda fase, que centra los ojos del conductor dentro del centrado de la cara; en una tercera fase, determinar las duraciones sucesivas de los parpadeos del conductor y determinar posiblemente los intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos; en una cuarta fase, comparar las duraciones de parpadeo con un cierto umbral, mientras que se genera una señal de alarma capaz de despertar al conductor tan pronto como esta comparación muestra que el umbral ha sido excedido ascendentemente mediante la duración, y posiblemente la comparación de las variaciones de los intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos con otro umbral, mientras que se genera una señal de alarma reforzada tan pronto como esta comparación muestra que el último umbral se ha excedido ascendentemente. Describiremos ahora en mayor detalle la modalidad de cada una de estas cinco fases mediante el proceso y el dispositivo de conformidad con la invención. La fase preliminar, que detecta la presencia de un conductor sentado y que lanza la primera fase de centrado de cara, se hace disparar mediante un interruptor accionado manualmente o de otra manera, notablemente incrementando el proceso y el dispositivo de las solicitudes de patente anteriormente mencionadas, comienza ajustando de manera efectiva el espejo posterior a fin de orientar la cara frontal 9a del espejo bidireccional 9 del primero (Figura 4) hacia el conductor de manera que pueda ver en este espejo la calle o carretera detrás del mismo, en caso de que este ajuste se demuestra como siendo necesario. La Figura 6 ilustra, entre las direcciones 23a y 23b, el campo 23 del sensor 10, mientras que la cabeza T del conductor debe situarse, después de ajustar el espejo posterior inferior 8, como se describe con referencia a las Figuras 4 y 5, dentro y en la zona central de este campo cónico 23. Este campo puede ser relativamente angosto, puesto que los desplazamientos de la cabeza T del conductor cuando conduce son limitados (excepto en situaciones raras) ; limitando el campo se mejora la sensibilidad del dispositivo puesto que la imagen de la cara del conductor, recibida por la cara 10a del sensor orientado apropiadamente al mismo tiempo que el espejo 9 cubre una superficie importante de los cuadros de la señal de video; se representa por lo tanto mediante un número de pixels que es una fracción notable del número total de pixels por cuadro . La Figura 6 muestra las direcciones o rayos de luz 1, 2a y 2b de la Figura 3. La posición del conductor se detecta ventajosamente mediante los desplazamientos de su cabeza, en particular su cara, cuando adopta una postura de conducción implementando el proceso y el dispositivo de acuerdo con ambas solicitudes de patente mencionadas anteriormente, lo cual permite los desplazamientos, como se resumen anteriormente. De hecho, la relación sentada del conductor y el desplazamiento resultante de su cabeza T se revelan mediante un número grande de pixels de la señal de video para la cual la señal binaria DP tiene un valor de <<1>> que corresponde a una variación significativa del valor del pixel entre dos cuadros correspondientes sucesivos y la señal CO digital adopta un valor relativamente alto. La relación del número de estos pixels (con DP y CO mostrando los valores definidos en lo que antecede) al número total de pixels de un cuadro, cuando el conductor está sentado, depende del tamaño del campo de visión del sensor a cualquier lado de la cabeza T del conductor en el volante. Si el campo visual es angosto (ángulo reducido entre 23a y 23b, Figura 6) , puede considerarse por ejemplo de si más de la mitad de los pixels 'movibles' de un cuadro determinado muestran un DP y un CO con los valores anteriormente mencionados, el conductor está sentado. Un umbral de 50 por ciento luego puede tomarse en cuenta entre el número de pixels 'movibles' del número total de pixels en un cuadro en este caso, la fase preliminar termina con la generación cuando este umbral es excedido ascendentemente, de una bandera <<!>> que envía señales de la presencia del conductor, lanzando la siguiente fase de procesamiento de la señal de video, mientras que se comienza con la primera fase. Evidentemente, el umbral adoptado para hacer disparar la bandera <<1>> puede diferir del 50 por ciento mientras que toma en cuenta el campo visual del sensor 10. Como una variación, la bandera <<1>> que envia señales de la presencia del conductor y que lanza la primera fase se puede generar mediante un mando al exterior de la unidad electrónica 19, pero para hacer disparar esta última, por ejemplo que se ocasiona mediante el accionamiento de la llave de encendido, uniendo con hebillas la correa de seguridad del conductor o combando el asiento del conductor bajo su propio peso. Cuando la presencia del conductor se ha señalado y generado la bandera de presencia <<1>>, la primera fase de procesamiento de la señal de video puede comenzarse. Consiste, como se indica anteriormente, de centrar la cara del conductor dentro de la señal de video, mientras que se recortan cualesquiera de las porciones superflúas, por encima, por debajo y a cualquier lado de la cabeza, en la imagen recibida por el detector 10. Para este fin, implementando el proceso y el dispositivo de conformidad con la invención, estos son los desplazamientos horizontales, es decir, de derecha a izquierda y viceversa, que se detectan, puesto que la cabeza del conductor tiene tendencia a moverse horizontalmente en vez de verticalmente, es decir, mirando hacia arriba y hacia abajo. Por lo tanto, se extrae una señal de desplazamiento horizontal del flujo de datos representados en los cuadros sucesivos correspondientes de la señal de video, relacionados con la posición, la dirección y posiblemente la velocidad, usando la matriz de los valores DP y CO y un análisis se lleva a cabo seleccionando a lo largo de dos ejes de coordenada priviligiados, por ejemplo, los ejes convencionales Ox y Oy de las coordenadas Cartesianas, implementando el medio de formación de histograma de conformidad con las solicitudes de patente anteriormente mencionadas. Contando, al final de los cuadros, los pixels que son significativos de un desplazamiento horizontal permite detectar crestas de desplazamiento a lo largo de los bordes de la cara para los cuales las variaciones de luminosidad, por lo tanto, las variaciones del valor de pixel son más salientes, así como en proyección horizontal a lo largo de Ox tal como en la proyección horizontal a lo largo de Oy, por ejemplo. Esto se ilustra en la Figura 7 en donde los ejes Ox y Oy se han representado, así como los histogramas 24x, a lo largo de Ox y 24y, a lo largo de Oy, es decir, en proyección horizontal y vertical respectivamente. Las crestas 25a y 25b del histograma 24x, y 25c y 25d del histograma 24y, delinean mediante sus coordenadas respectivas 26a, 26b, 26c, 26d un cuadro limitado por los segmentos Ya, Yb, Xc, Xd que encieran la cara V del conductor, rodeados por ondulaciones respectivas 27a, 27b, 27c, 27d que ilustran los leves movimientos del conductor en zonas en donde las intensidades de los pixels varían de manera más significativa durante los movimientos citados. Colocando las coordenadas 26a, 26b, 26c y 26d que corresponden a cuatro crestas 25a, 25b, 25c y 25d de ambos histogramas 24x y 24y, por lo tanto permite definir mejor y encuadrar la posición de la cara V del conductor en la zona Z y suprime, para las siguientes fases de procesamiento de la señal de video, las porciones superior e inferior derecha e izquierda con relación al cuadro Xc, Xd, Ya, Yb, como se ilustra en la Figura 8 mediante las zonas rayadas que rodean la cara V, que permite mejorar la resolución y posiblemente la velocidad del análisis presente en la zona central Z, no rayada, rodeada por los segmentos Xc, Xd, Ya, Yb y que contienen la cara V. Esta operación consiste de encuadrar toda la cara se renueva a intervalos regulares, por ejemplo cada diez cuadros de la señal de video, y los valores medios (en el curso del tiempo) de las coordenadas 26a, 26b, 26c, 26d se determinan mientras que se redefine el cuadro, que es ligeramente variable, pero relativamente estable Xc, Xd, Ya, Yb alrededor de la cara V. Aparece por lo tanto que la posición del cuadro (con la zona delineada para análisis posterior) es más bien sólida, es decir, es estable a través del curso del tiempo. Una nueva bandera <<1>> se cara encuadrada se genera después de establecer el encuadrado de la cara V del conductor. La generación de esta bandera hace disparar la segunda fase, que consiste de reducir además el cuadro de procesamiento, es decir, el cuadro de los ojos del conductor. Esta segunda fase comprende, de preferencia, una operación preliminar que consiste de usar, en la unidad electrónica 19, la relación antropométrica usual entre la zona del ojo y toda la cara de un ser humano, notablemente en la dirección vertical, mientras que la zona del ojo ocupa sólo una porción limitada de toda la cara. La unidad electrónica 19 se determina entonces, en esta operación preliminar, mediante la relación de un cuadro Z' limitado; incluyendo los ojos U del conductor, en el cuadro Z anterior de la cara V, limitado mediante Ya, Yb, Xc, Xd, mientras que este cuadro Z' se delinea, como se ilustra en la Figura 9, mediante los segmentos Y' a, Y'b, X ' c y X ' d dentro del cuadro Ya, Yb, Xc, Xd (zona Z) . De esta manera, las zonas rayadas externas (rayas sencillas) se suprimen luego en la Figura 9 a fin de mantener únicamente el cuadro Z', que facilita el encuadrado final de los ojos en la segunda fase y aumenta su exactitud y la velocidad de su determinación. Al completarse esta operación preliminar, en caso de haberla, que genera una bandera de encuadro de ojos <<!>>, o directamente después de la primera fase de procesamiento, es decir, respectivamente en respuesta a la aparición de la bandera <<!>> de encuadrado de ojos o la bandera de cara encuadrada <<1>> respectivamente, la unidad electrónica 19 lleva a cabo la segunda fase de encuadrado efectiva mientras que pone en cero los ojos del conductor y detecta en la matriz de DP y de CO, las ubicaciones de pixel para las cuales DP = 1 y CO exhibe un alto valor, notablemente para desplazamientos en la dirección vertical puesto que los párpados pestañean hacia arriba y hacia abajo. Cuando el número de estas ubicaciones de pixel alcanza un cierto umbral en el cuadro Y ' a, Y 'b, X ' c, X ' d (zona Z') en el caso cuando se proporciona la operación preliminar o en el cuadro Ya, Yb, Xc, Xd (zona Z) que falla esta operación preliminar, mientras que este umbral corresponde por ejemplo al 20 por ciento con relación al número total de pixels en el cuadro Y ' a, Y 'b, X ' c, X ' d en el primer caso y el 10 por ciento en relación con el número total de pixels en el cuadro Ya, Yb, Xc, Xd en el último caso, se genera una bandera de entramado fina de los ojos <<!>>,- esta bandera indica de hecho que los párpados del conductor son activos, puesto que se ocasiona mediante el parpadeo del conductor; los movimientos en la dirección vertical detectados de la misma manera que los desplazamientos horizontales de la cara del conductor en la primera cara. La Figura 10 ilustra el cuadro posible Y' a, Y 'b, X ' c, X ' d que delinean la zona Z' de encuadrado de los ojos del conductor, así como los histogramas 28x a lo largo del eje Ox y 28y a lo largo del eje Oy de los desplazamientos verticales de los párpados del conductor, es decir, los pixels en la matriz que muestran, mediante su DP y su CO, estos desplazamientos. Estos histogramas 28x y 28y, que corresponden a los histogramas 24x y 24y de los desplazamientos horizontales de la cara del conductor que se ilustran en la Figura 7, determinan mediante sus crestas 29a, 29b, 29c, 29d, los segmentos horizontales X ' ' c y X ' ' d Y los segmentos verticales Y' ' a e Y' 'b que delinean, dentro de la zona Z', una zona Z' ' que encierra los ojos del conductor cuyo desplazamientos del borde se especifican en 30a y 30b para un ojo y en 30c y en 30d para el otro ojo. La posición del cuadro Y' 'a, Y ' 'b, X ' ' c, X ' ' d se actualiza determinando los valores medios en el curso del tiempo, por ejemplo cada diez cuadros, las coordenadas de las crestas 29a, 29b, 29c, 29d y sobre la base de la generación de la bandera de ojo de encuadrado fino <<!>> siendo esto solamente los pixels encerrados en el cuadro delineado de la zona Z ' ' que se procesan en la tercera fase activada por esta bandera (la zona Z'1 se ilustra en blanco en la Figura 9) . En la tercera fase, las duraciones de pestañeado de ojos se determinan, y posiblemente los intervalos de tiempo entre dos pestañeos sucesivos, mientras que se perfecciona el análisis de los desplazamientos verticales de los párpados en la zona Z' ' mediante procesamiento, en la unidad 19 electrónica, las porciones de los cuadros sucesivos de la señal de video que corresponden a esta zona Z' ', que permite una gran exactitud. La Figura 11 ilustra en un sistema de coordenadas a lo largo de tres direcciones ortogonales, es decir, la dirección OQ que lleva CO, por lo tanto las intensidades de variación de pixel que corresponden al movimiento vertical de los párpados, Ot que lleva los intervalos de tiempo entre dos pestañeos sucesivos y Oz que lleva las duraciones - de pestañeo, por lo tanto, tres parámetros diferentes que permiten determinar la transición de la condición despierta a la condición somnolienta del conductor. Dos parpadeos sucesivos Cl y C2 se representan en la Figura 11. La Figura 12 ilustra con la curva C, en la porción (a) , la variación del tiempo a lo largo de Ot del número de pixels por cuadro en el movimiento vertical significativo (para el cual DP=1 y Co tiene un valor bastante grande) las crestas sucesivas Pl , P2 , P3 del número de pixels movibles que corresponden a los parpadeos. Los cuadros correspondientes sucesivos relacionados con la curva C se representan esquemáticamente y de manera parcial en la porción (b) de la Figura 12, mediante lineas verticales, tales como 31, cuyas crestas Pl, P2, P3 se encierran dentro de los rectángulos Rl , R2 , R3 respectivamente, mientras que ambas porciones (a) y (Jb) de la Figura 12 se han colocado una debajo de la otra sincrónicamente. Finalmente, la Figura 12 representa las duraciones de parpadeo (5, 6, 5) y los intervalos de tiempo (14, 17) entre los parpadeos sucesivos, el número de cuadro, los valores que corresponden a la condición despierta del conductor. La unidad electrónica 19, en esta tercera fase, calcula las duraciones de parpadeo sucesivas y los intervalos de tiempo sucesivos entre dos parpadeos sucesivos y lleva a cabo un análisis estadístico bidimensional entre las duraciones de parpadeo sucesivas y los intervalos de parpadeo. Determina si las duraciones de parpadeo excede un cierto umbral, por ejemplo, de 350 ms , y en este caso se hace disparar una bandera de umbral de parpadeo excedido <<1>> y posiblemente si los intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos son relativamente constantes o por el contrario, significativamente variables a través del tiempo, y en el segundo caso se hace disparar una bandera <<1>> indicando los intervalos entre los parpadeos variables . La primera bandera se usa para hacer disparar una alarma, una alarma de sonido por ejemplo y capaz de despertar al conductor, mientras que la segunda bandera refuerza la alarma, por ejemplo, mientras que se aumenta el nivel del sonido . La gráfica de flujo anexa a un tablero de trazado 6 (Figura 13) resume las distintas fases sucesivas. El diálogo con el exterior se lleva a cabo de preferencia en un modo en serie (CAN-VAN) . Todo el transductor, su circuito electrónico asociado y el procesador o calculador pueden integrarse ventajosamente en un circuito integrado electrónico alojado en el espejo posterior e interior del vehículo.

El espejo posterior de las Figuras 4 y 5 es apropiado para un conductor sentado en su asiento derecho así como en el asiento izquierdo para países que usan la conducción de mano derecha y pueden también ser un espejo posterior externo notablemente en el lado del conductor. Es particularmente interesante usar un sensor de tipo MOS que permite una determinación del valor de un pixel, ubicación mediante ubicación del pixel sin sentirse obligado así como un sensor CCD, para extraer los valores del pixel, línea por línea y ubicación por ubicación en cada línea. Como se representa en la Figura 14, es luego posible obtener una selección variable de las posiciones de los pixels: en vez de (a) examinar todas las posiciones pp de los pixels en la imagen completa (gran cantidad de tratamientos) , se puede (b) examinar sólo los pixels PP específicos que constituyen una red regular que representa la imagen total de la cara del conductor y su medio ambiente inmediato (efecto de zoom) ; finalmente se puede seleccionar (c) un área especifica ZP, los ojos uno tratando solamente los pixels de esa área (potencia de tratamiento constante) . En la Figura 15, que es una variación de la Figura 9, que tiene las mismas referencias, se ha visualizado para la fase final de la supervisión del conductor no solamente el área de los ojos (como el caso de la Figura 9) , sino también las ventanas de la nariz n de la nariz N, la observación de los desplazamientos del punto obscuro o exterior de las ventanas de la nariz permiten la mejora de la constancia del área de observación, incluyendo los ojos. Ni que decir que la invención no se limita a la modalidad preferida descrita ilustrada ni a las variaciones anteriormente mencionadas; por el contrario, la invención ampara las modificaciones, variaciones y mejoras que quedan dentro de la categoría de las definiciones de la invención que se proporcionan en el preámbulo y en las reivindicaciones anexas .

Claims (18)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un proceso para supervisar de manera continua el estado alerta del conductor en un vehículo automotriz, a fin de detectar y de impedir cualquier somnolencia posible del primero, que consiste en producir una señal de video, significativa en tiempo real de las imágenes sucesivas de por lo menos la cara del conductor; procesar esta señal, sucesiva y de manera continua para • detectar en esta señal la porción que corresponde de manera efectiva la imagen de la cabeza del conductor, • determinar el valor de un parámetro con relación v al pestañeo de los párpados, con una modificación notable cuando el conductor pasa desde la condición despierta a la condición somnolienta; y - hacer disparar en respuesta a que el umbral se ha excedido una alarma capaz de despertar al conductor; y que está caracterizado en que por una parte, la señal de video se produce usando un sensor optoelectrónico interconectado con un espejo posterior en el vehículo automotriz, dimensionado y colocado para recibir esencialmente la imagen de la cara del conductor cuando está sentado y cuyo eje óptico para recibir los rayos de luz es dirigido hacia la cabeza del conductor cuando el espejo posterior está orientado correctamente; y por otra parte, el procesamiento de la señal de video consiste, después de detectar la 10 presencia del conductor en su asiento, en sucesiva y continuamente en: detectar de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, los movimientos 15 horizontales del conductor, a fin de centrar la cara del conductor dentro de los cuadros correspondiente sucesivos de la señal de video, detectar de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de 20 la señal de video, los movimientos verticales en la cara, centrada de esta manera del conductor a fin de centrar sus ojos, determinar de un análisis de los pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma 25 naturaleza de la señal de video, las duraciones - de parpadeos sucesivas de los ojos, centrados de esta manera del conductor, mediante lo cual las duraciones constituyen el citado parámetro, • comparar estas duraciones de parpadeo sucesivas, determinadas de esta manera con un umbral significativo de la transición de la condición despierta a la condición somnolienta del conductor; y hacer disparar, cuando las duraciones de parpadeo exceden el umbral ascendentemente, una alarma capaz de despertar al conductor.

2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor se coloca en la caja del espejo posterior detrás del espejo del primero, que consiste en un espejo bidireccional, el eje óptico de recepción (2a) del sensor siendo simétrico a un eje (2b) orientado en el plano medio vertical del vehículo, relacionado con un eje ortogonal (6) hacia el espejo bidireccional .

3. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la presencia del conductor en su asiento se detecta mientras que se determina el número de pixels que corresponden a los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video para los cuales se detecta un movimiento significativo y comparando este número con el número total de pixels por cuadro de la señal de video, a fin de determinar si la relación entre el número de pixels que representan un desplazamiento y el número total de pixels por cuadro excede un umbral significativo de la transición de la ausencia del conductor en su asiento a la presencia del conductor en su asiento.

4. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque, entre las fases de detección de los desplazamientos horizontales, a fin de centrar la cara del conductor y la detección de las desplazamientos verticales a fin de encuadrar los ojos del conductor, se ha proporcionado una fase centradora amplia de los ojos, mientras que se limita hasta una porción de la cara centrada, cubriendo los ojos y su medio ambiente inmediato aplicando la relación antropométrica entre la porción y toda la cara de una persona.

5. Un proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque simultáneamente a la fase de determinación de la duración de parpadeo, se ha proporcionado una fase de determinación de intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos y debe hacerse disparar una alarma reforzada tan pronto como aquellos intervalos de tiempo presenten una irregularidad que excede un umbral establecido.

6. Un proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se lleva a cabo la actualización continua del dato, respecto por lo menos a uno de los siguientes parámetros : desplazamientos horizontales, desplazamientos verticales, duraciones de parpadeo, intervalos entre parpadeos sucesivos a fin de perfeccionar las aproximaciones de los valores normales de estos parámetros para el conductor que actualmente está presente y en condición despierta.

7. Un proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las fases sucesivas diferentes del proceso se llevan a cabo usando programas de computadoras sucesivas que procesan valores sucesivos de los pixels correspondientes de los cuadros de la misma naturaleza en la señal de video obtenida del sensor.

8. Un dispositivo para la supervisión continua del estado alerta del conductor en un vehículo automotriz, a fin de detectar e impedir cualquier somnolencia posible del primero, implementar el proceso de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, y que está caracterizado porque comprende, en combinación: a) un sensor optoelectrónico (10) que, en combinación con el circuito electrónico asociado (19) prepara, en respuesta a la recepción de los rayos de luz, una señal de video con cuadros de la misma naturaleza, o cuadros sucesivos correspondientes en donde el sensor está interconectado con un espejo posterior del vehículo (8) y dimensionado y colocado para recibir esencialmente la imagen de la cara del conductor cuando se sienta y cuyo eje óptico (10b) para recibir los rayos de luz es dirigido hacia la cabeza del conductor (T) cuando el 10 espejo posterior está orientado apropiadamente; y b) por lo menos un circuito integrado que incluye un medio para detectar la presencia del conductor en su asiento en el vehículo, y para preparar una señal de presencia; 15 un medio, accionado por esta señal de presencia para detectar sobre la base de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la señal de video, los desplazamientos horizontales del conductor, a fin 20 de centrar su cara (V) en los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video y para preparar una señal al final del centrado de la cara; un medio, accionado por la señal final del 25 centrado de la cara para detectar sobre la base de un análisis de pixels movibles entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la porción de los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video que corresponde al centrado de la cara, los desplazamientos verticales en la cara, centrados de esta manera, del conductor, a fin de centrar los ojos (U) del conductor, dentro de la porción de los cuadros de esta señal y para preparar una señal final de 10 centrado de cara de los ojos del conductor; un medio, accionado mediante la señal final de centrado de ojos para determinar sobre la base del análisis de los pixels movible entre dos cuadros sucesivos de la misma naturaleza de la 15 porción de los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video que corresponde al centrado de los ojos, las duraciones sucesivas del parpadeo del conductor; un medio para comparar estas duraciones de 20 parpadeo sucesivas, determinadas de esta manera con el umbral significativo de la transición desde la condición despierta a la condición somnolienta del conductor; y un medio para hacer disparar cuando las duraciones de parpadeo exceden el citado umbral, una alarma (22) capaz de despertar al conductor.

9. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sensor (10) se coloca en la caja del espejo posterior (8) detrás del espejo del primero que consiste de un espejo bi-direccional (9) , el sensor es llevado con una primera extremidad de un cruce de la primera varilla (13) a través de un muñón (17) , una abrazadera llevada por la caja del espejo posterior (8) dentro de la misma, habiéndose articulado libremente la segunda extremidad de esta varilla (13) con una costura (14a, 14b) a la primera extremidad de un' cruce de la segunda varilla (12) a través de un muñón (15), la caja del espejo posterior (8) , mientras que la segunda extremidad de la segunda varilla (12) se fija al cuerpo del vehículo (en 5) por encima del parabrisas frontal, a fin de que el eje óptico de recepción (2a) del sensor quede simétrico con respecto a un eje (2b) orientado en el plano medio vertical del vehículo, relacionado con un eje ortogonal (6) hacia el espejo bi-direccional.

10. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque el medio para detectar la presencia del conductor en su asiento y para preparar una señal de presencia consiste de un medio para determinar el número de pixels en los cuadros sucesivos de la misma naturaleza en la señal de video, para los cuales se detecta un movimiento significativo, un medio para comparar este número con el número total de pixels por cuadro en la señal de video, a fin de determinar si la relación entre el número de pixels que representa un desplazamiento y el número total de pixels por cuadro excede un umbral significativo de la transición de la ausencia del conductor en su asiento a la presencia de un conductor en su asiento.

11. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, 9 o 10, caracterizado porque comprende además un medio accionado por la señal final de centrado de cara a fin de seleccionar, en esa porción de los cuadros sucesivos de la señal de video que corresponden al centrado de la cara, una porción reducida que corresponde a un centrado amplio o aproximado de los ojos del conductor que cubren los ojos y su medio ambiente inmediato, aplicando la relación antropométrica entre el centrado amplio y toda la cara de una persona y un medio para preparar una señal final de centrado amplio de los ojos, mientras que esta señal hace accionar al medio para detectar los desplazamientos verticales en la cara del conductor.

12. Un dispositivo de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque comprende un medio, que funciona en paralelo con el medio para determinar las duraciones de parpadeo sucesivas y, por lo tanto, se hace accionar mediante la señal final de centrado de ojos, a fin de determinar intervalos de tiempo entre dos parpadeos sucesivos y para hacer disparar una alarma reforzada tan pronto como estos intervalos de tiempo muestran una irregularidad que excede un umbral establecido.

13. Un dispositivo de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque comprende un medio para actualizar de manera continua los datos relacionados por lo menos con uno de los siguientes parámetros: los desplazamientos horizontales, los desplazamientos verticales, las duraciones de parpadeo, los intervalos entre parpadeos sucesivos, a fin de perfeccionar las aproximaciones de los valores normales del parámetro involucrado para el conductor presente en la actualidad y en condición despierta.

14. Un dispositivo de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque el sensor optoelectrónico (10) -- un conjunto de la unidad electrónica (19) produce una señal de video que comprende una sucesión de cuadros correspondientes de la misma naturaleza con una sucesión de líneas hechas de una sucesión de pixels y procesos de la señal de video a fin de sucesivamente deducir, de las variaciones en el valor e intensidad de cada pixel entre un cuadro y el cuadro anterior correspondiente • por una parte, una señal binaria, representada como DP, cuyos ambos valores posibles son significativos, una de una variación del valor del pixel y la otra de una no variación del valor de pixel, y • por otra parte, una señal digital representada como CO, con un número reducido de valores posibles mediante lo cual esta señal es significativa de la magnitud de esta variación en el valor del pixel; distribuir, de conformidad con una matriz, sobre una base los valores de ambas de estas señales DP y CO para el mismo cuadro, colocado a través de la matriz; y derivar, la esta distribución de matriz, el desplazamiento solicitado y sus parámetros de ubicación y dirección.

15. El dispositivo de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque el sensor (10) , el circuito electrónico asociado (19) y el circuito integrado están constituidos mediante un circuito integrado electrónico en la caja del espejo posterior (8) .

16. Un espejo posterior para un vehículo automotriz, caracterizado porque su espejo consiste de un espejo bi-direccional (9) y en que comprende, detrás de este espejo bi-direccional, un sensor ajustado con un circuito optoelectrónico (10) que trabaja junto con una unidad electrónica (19) que también se proporciona dentro del espejo posterior y en que el sensor optoelectrónico (10) -- conjunto de unidad electrónica (19) produce una señal de video que comprende una sucesión de cuadros correspondientes de la misma naturaleza con una sucesión de líneas hechas de una sucesión de pixels y que procesa la señal de video a fin de sucesivamente deducir, de la variación del valor e intensidad de cada pixel entre cuadro y el cuadro anterior correspondiente • por una parte, una señal binaria representada como DP, cuyos ambos valores posibles son significativos, uno de una variación en el valor del pixel, y el otro, de una no variación del valor del pixel , y • por otra parte, una señal digital representada mediante CO, con un número reducido de valores posibles, mediante lo cual esta señal es significativa de la magnitud de esta variación en el valor del pixel; distribuir de conformidad con una matriz, sobre una base valores de ambas de estas señales DP y CO para el mismo cuadro que se coloca a través de la matriz; y derivar, de esta distribución de matriz, el desplazamiento solicitado y sus parámetros de ubicación y dirección; y hacer disparar un dispositivo de alarma (22) tan pronto como la unidad determine que los movimientos verticales de los párpados de una persona que mira en la cara frontal (9a) del espejo corresponden a una duración de parpadeo que excede un umbral pre-establecido incluido en el intervalo de tiempo que consiste entre la duración de un parpadeo y una persona despierta y aquél de una persona que se está quedando dormida .

17. Un espejo posterior para un vehículo automotriz de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el sensor (10) , el circuito electrónico asociado (19) y el circuito integrado están constituidos por un circuito integrado electrónico colocado en la caja del espejo posterior (8) .

18. Un espejo posterior para un vehículo automotriz de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque lleva además por lo menos un diodo emisor de luz (20) , por lo menos dentro de la escala infrarroja que se hace accionar por lo menos cuando la luminosidad circundante se convierte en insuficiente para iluminar la cara del conductor y en que el sensor optoelectrónico (10) , es sensible, entre otras cosas, a las radiaciones infrarrojas transmitidas por el diodo.