PT1394756E

PT1394756E - Sistema para controlar e influenciar a vigilância do condutor de um veículo

Info

Publication number: PT1394756E
Application number: PT02019380T
Authority: PT
Inventors: Uwe Peter Braun
Original assignee: Uwe Peter Braun
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2006-12-29
Also published as: ATE333688T1; ES2269572T3; DE50207570D1; EP1394756B1; EP1394756A1; DK1394756T3

Description

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DESCRIÇÃO "SISTEMA PARA CONTROLAR E INFLUENCIAR A VIGILÂNCIA DO CONDUTOR DE UM VEÍCULO" A invenção refere-se a um dispositivo para controlar e influenciar a vigilância de um condutor de veículos conforme o termo genérico da reivindicação 1, Já foram propostos diferentes dispositivos, que servem para controlar continuamente o estado de vigilância de um condutor de veículos e, deste modo, avisã-lo antecípadamente durante a condução para não adormecer. Nesse sentido um sistema de captação de imagens capta imagens da área de pelo menos um dos olhos, que serão depois analisadas por um sistema de avaliação de imagens. Em dispositivos deste tipo, como são p. ex. conhecidos de DE 198 03 158 Cl e DE 196 21 435 AI, o sistema de avaliação de imagens contém meios para detectar quando as pálpebras se fecham, pois permitem verificar que os olhos se fecham cada vez com mais frequência, sendo isto interpretado como um crescente cansaço. Há um dispositivo do sistema de alarme atribuído ao sistema de avaliação de imagens, que em função de um estado de cansaço determinado, emite um sinal de aviso ao condutor do veículo.

Do WO 02/50792 AI é conhecido um dispositivo para controlar e influenciar a vigilância de um condutor de veículo. O dispositivo apresenta um sistema de captação de imagens que trabalha com luzes infravermelhas para captar 2 imagens da área de um olho do condutor do veículo. 0 dispositivo engloba ainda um sistema de avaliação de imagens, que avalia imagens captadas pelo sistema de captação de imagens e que em função da distância percorrida pelas pálpebras, activa um dispositivo de iluminação direccionado para a zona facial do condutor do veículo para combater o cansaço do mesmo. A presente invenção pretende conseguir um dispositivo que não somente controla a vigilância do condutor do veículo para o avisar no caso de o cansaço surgir, mas também para reagir contra um cansaço durante as viagens nocturnas do condutor do veículo. A invenção pretende essencialmente conseguir um dispositivo que seja eficaz contra o cansaço do condutor do veículo.

Esta tarefa é resolvida através de um dispositivo com as características da reivindicação 1. 0 dispositivo em conformidade com a invenção caracteriza-se pelo facto do seu dispositivo de iluminação activado por um sistema de avaliação de imagens, emitir uma radiação no espectro UV-A para combater um cansaço do condutor do veículo. A invenção consegue um sistema automático de vigilância, que ilumina os olhos do condutor do veiculo, no caso de cansaço, com luz de um espectro de radiação, que impede em grande medida a libertação da hormona do sono.

Segundo uma apresentação do dispositivo preferida em conformidade com a invenção está previsto o sistema de captação de imagens englobar uma câmara não visível ao condutor do veículo. Deste modo, evita-se a impressão por vezes perturbante de estar a ser vigiado que pode surgir quando as câmaras estão visíveis. A câmara pode ficar 3 escondida atrás de um espelho transparente de um dos lados ou um espelho semi-reflector. É ainda vantajoso quando a câmara tem uma óptica de desvio, através da qual a câmara abrange a zona facial do condutor do veiculo. Utilizando uma óptica de desvio obtém-se um maior grau de liberdade relativamente ao local de montagem da câmara. Deste modo, a câmara também pode ser montada em locais com espaço suficiente, mas que não permitem uma orientação directa da câmara para a zona facial do condutor do veículo. É ainda vantajoso se a óptica de desvio, segundo uma outra apresentação, poder ser ajustada através de um comando automático em função da posição do assento e/ou altura do condutor do veículo. Assim garante-se que a câmara capte continuamente pelo menos sempre um olho do respectivo condutor do veículo, mesmo quando este muda a sua posição do assento ou quando entra outro condutor com diferente estatura.

Outra apresentação vantajosa do dispositivo em conformidade com a invenção consiste no facto de prover o dispositivo com um comando electrónico e pelo menos um sensor de luz, que abrange a luminosidade do habitáculo do veículo conduzido pelo condutor, sendo a radiação de luz emitida pelo dispositivo de iluminação através do comando electrónico controlada em função da radiação de luz do habitáculo que incide sobre o sensor de luz. Esta apresentação permite que o dispositivo de iluminação se ligue automaticamente quando fica noite ou quando atravessa túneis longos e que emita um iluminação base em forma de luz difusa e visível, inclusive luz infravermelha, na direcção da zona facial do condutor do veículo. 4

Outra apresentação vantajosa do dispositivo em conformidade com a invenção consiste no facto de prover o dispositivo com um comando electrónico e pelo menos um sensor de luz, que abrange a radiação de luz de uma fonte exterior de encandeamento, em que a radiação de luz emitida pelo dispositivo de iluminação é controlada por um comando electrónico em função da radiação de luz da fonte exterior de encandeamento que incide sobre o sensor de luz. Deste modo, o dispositivo em conformidade com a invenção assume ainda a função de impedir um encandeamento do condutor do veículo em viagens nocturnas ou quando atravessa túneis longos provocado pelos veículos que vêm no sentido contrário.

Uma apresentação particularmente preferida do dispositivo em conformidade com a invenção é caracterizada pelo facto de pelo menos o sistema de captação de imagens e o dispositivo de iluminação estarem integrados numa pala de sol giratória atribuída ao condutor do veículo, em que o sistema de avaliação de imagens, que pode estar também na pala de sol ou fora dela, está ligado ao sistema de captação de imagens e ao dispositivo de iluminação através de uma ligação de dados e de alimentação. Por um lado, uma pala de sol é um lugar ideal de montagem para o dispositivo em conformidade com a invenção. Por outro lado, esta apresentação permite a reunião de todas as peças essenciais do dispositivo numa só peça de equipamento, que pode ser pré-fabricada como acessório e, deste modo, não aumenta o custo na montagem final do veículo em questão.

Outra apresentação vantajosa da invenção consiste no facto da pala de sol apresentar de ambos os lados um espelho semi-reflector, em que o sistema de captação de 5 imagens capta, numa posição aberta da pala de sol através de um espelho semi-reflector e numa posição recolhida da pala de sol através do outro espelho semi-reflector, imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo.

Outras apresentações preferidas e vantajosas da invenção vêm indicadas nas reivindicações.

Passamos a explicar melhor a invenção por meio de um desenho que apresenta um exemplo de execução. A fig. 1 apresenta esquematicamente um condutor de um veículo de lado ao volante de um veículo ligeiro; A fig. 2 apresenta esquematicamente o condutor de um veículo conforme a fig. 1 na vista de cima; A fig. 3 é uma apresentação de perspectiva de uma pala de sol de fora de um veículo vista na direcção de um condutor de veículo; A fig. 4 é outra apresentação de perspectiva da pala de sol conforme a fig. 3; A fig. 5 é uma apresentação de corte transversal da pala de sol conforme a fig. 3 numa posição recolhida e numa posição aberta (apresentada com tracejados); A fig. 6 é outra apresentação de perspectiva da pala de sol conforme a fig. 3 numa posição aberta da vista do condutor do veículo.

As figuras 1 e 2 mostram um condutor de um veículo 1 ao volante 2 de um veículo ligeiro. O condutor do veículo 1 tem ao seu dispor, como é habitual, uma pala de sol 3 giratória, em que a fig. 1 mostra a situação onde se encontra a pala de sol 3 na sua posição recolhida. Esta 6 situação corresponde geralmente à situação de condução nocturna ou ao passar por túneis longos, A pala de sol 3 está provida, em conformidade com a invenção, de um sistema de captação de imagens com uma iluminação infravermelha para captar imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo 1. Existe ainda um sistema de avaliação de imagens, que avalia as imagens captadas pelo sistema de captação de imagens e que activa, em função da alteração do tamanho visível da superfície da córnea, da frequência e/ou duração de fechamento das pálpebras do olho, um dispositivo de iluminação 4 virado ou que pode ser virado para a zona facial do condutor do veículo 1, dispositivo esse que em caso de cansaço do condutor do veículo emite uma luz contrária muito abrangente. A determinação de um estado de cansaço crítico do condutor do veículo 1 pode basear-se especialmente no chamado método de reflexão da córnea, em que é medido o grau de reflexão da córnea que depende do grau de abertura da pálpebra do olho, O sistema de captação de imagens pode ser realizado através de um computador ou microprocessador com dispositivo de memória, 0 sistema de avaliação de imagens pode também, preferencialmente, estar integrado na pala de sol 3, mas também pode ficar noutro local no veículo. 0 computador ou microprocessador encontra-se então em diálogo com os componentes electrónicos e electro-ópticos da pala de sol 3 através de uma ligação de dados e de alimentação de tensão, O sistema de avaliação de imagens está ainda ligado a um dispositivo de sinalização de aviso (não apresentado), 7 que, através de um sinal de aviso óptico e/ou acústico, avisa o condutor do veículo 1 quando o sistema de avaliação de imagens detectou nele um estado de cansaço crítico. 0 sistema de avaliação de imagens engloba uma câmara miniatura 5 com um CCD-Array sensível a luz, uma lente, um diafragma e um dispositivo para focar. A câmara 5, disposta na pala de sol 3 invisível ao condutor do veículo 1, abrange a zona facial 6 do condutor do veículo 1 através de uma óptica de desvio 7 em forma de um espelho, preferencialmente convexo. No percurso óptico 8' da câmara 3 existe ainda um espelho semi-reflector 9, que cobre uma abertura na parede ou revestimento da pala de sol 3 e visível ao condutor do veículo 1 (comp. figuras 4 e 5).

Um segundo espelho semi-reflector 10 respectivo está disposto no lado contrário da pala de sol 3 e também visível ao condutor do veículo 1 quando a pala de sol 3 é aberta. Como dá para ver principalmente na fig. 5, ambos os espelhos semi-reflectores 9, 10 estão dispostos de modo que a câmara 5 capte, na posição recolhida da pala de sol 3 através do espelho semi-reflector 9 e na posição aberta através do espelho semi-reflector 10, imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo 1. O espelho de desvio 7 está alojado de forma móvel. A posição do espelho de desvio 7 ê automaticamente ajustada através de um sistema actuador com motor 11 e uma engrenagem 12 em função da posição do assento ou da altura do condutor do veículo 1. 0 motor 11 do sistema actuador é, para isso, activado pelo sistema de avaliação de imagens. No sistema de avaliação de imagens estão memorizadas uma ou mais imagens de referência, que correspondem a uma zona facial a captar (modelo facial). O sistema de avaliação de 8 imagens compara as imagens captadas pela câmara 5 com as imagens de referência e, no caso de um desvio entre as imagens captadas e a imagem de referência acima de um determinado valor limite, ajusta o espelho de desvio 7 até as imagens captadas voltarem a coincidir em certa medida com a/as imagens de referência. 0 dispositivo de iluminação 4 do dispositivo em conformidade com a invenção é preferencialmente composto por um condutor de luz em forma de placa e essencialmente rectangular com uma área de saída da luz muito abrangente. 0 condutor de luz é de vidro ou outro material sintético vidrado, como por exemplo vidro acrílico. No lado oposto da área da saída de luz o condutor de luz apresenta preferencialmente um revestimento ou impressão que reflecte. No exemplo de execução apresentado a área de saída da luz ocupa mais de metade do lado plano da pala de sol 3. Está apenas disposta no lado da pala de sol 3, que aponta na direcção de condução na posição aberta da pala de sol 3 .

Nas bordas do condutor de luz existem diferentes fontes de luz, sendo a sua luz acoplada para o condutor de luz sobre as superfícies estreitas das bordas (comp. fig. 4} . Na borda longitudinal superior do condutor de luz existe uma calha de díodos luminosos 13, através da qual é acoplada luz visível (luz do espectro completo) para o condutor de luz. Nas duas bordas transversais há, em cada uma, uma calha de díodos luminosos infravermelhos 14 ou 15. Na borda longitudinal inferior encontra-se uma calha de díodos luminosos 16, que emite luz UV. É principalmente emitida radiação UV-A, que possui um comprimento de onda na faixa dos 320 e 400 mm. As experiências demonstraram que 9 uma radiação no espectro UV-A reage eficazmente contra um cansaço em pessoas que foram submetidas ao teste. A borda superior da pala de sol 3 apresenta uma abertura, onde foi colocado um sensor de luz 17. O sensor de luz 17 serve para apurar a luminosidade exterior e está ligado a um comando electrónico, através do qual é controlada a intensidade da radiação de luz visível e invisível emitida pelo dispositivo de iluminação 4, em função da radiação de luz do habitãculo que incide sobre o sensor de luz 17. O computador ou microprocessador do sistema de avaliação de imagens engloba preferencialmente este comando electrónico.

Ao lado do sensor de luz 17 existem na borda superior da pala de sol 3, do lado direito e esquerdo, outros dois sensores de luz 18, 19. Os sensores de luz 18, 19 servem para apurar a radiação de luz de veículos que vêm no sentido contrário ou fontes de encandeamento exteriores durante viagens nocturnas ou ao passar em túneis longos. Os sensores de luz 18, 19 estão ligados a um comando electrónico, que controla pelo menos a radiação de luz visível emitida pelo dispositivo de iluminação 4, em função da radiação de luz da fonte de encandeamento que incide sobre os sensores de luz 18, 19. Porém, a radiação UV emitida pode ainda também ser controlada em função da radiação de encandeamento apurada. 0 computador ou microprocessador do sistema de avaliação de imagens assume também preferencialmente este comando. Com 20 designa-se um interruptor de ligar/desligar.

Na posição aberta da pala de sol 3, a área de saída da luz não esta virada para a zona facial 6 do condutor do veículo 1, o que também não é necessário, uma vez que a 10 pala de sol 3 geralmente só é aberta em viagens de dia, nomeadamente quando o sol encandeia o condutor do veículo. Mas mesmo na posição aberta, a câmara 5 consegue captar a zona facial 6 do condutor do veículo 1 através do espelho semi-reflector 10. Deste modo, garante-se na posição aberta da pala de sol 3, que seja transmitido ao condutor do veículo 1 um sinal de aviso através de um dispositivo de sinalização óptico e/ou acústico, em função de um estado de cansaço do condutor do veículo 1 determinado pelo sistema de avaliação de imagens. A pala de sol 3 descrita anteriormente é, pois, uma pala de sol mutlifuncional, que para além das suas funções habituais, acumula ainda as funções de - controlo da vigilância de um condutor de um veículo; - radiação automática de uma luz para combater o cansaço do condutor do veiculo e evitar um encandeamento do condutor do veículo através das luzes dos veículos que circulam em sentido contrário em viagens no escuro.

Lista dos símbolos de referência 1 Condutor do veículo 2 Volante 3 Pala de sol 4 Dispositivo de iluminação 5 Câmara 6 Zona facial 7 Espelho de desvio 8 Percurso óptico 8J Percurso óptico 9 Espelho semi-reflector 10 Espelho semi-reflector

II 11 Motor eléctrico 12 Engrenagem 13 Calha de díodos luminosos (luz visível)

14 Calha de díodos luminosos IR

15 Calha de díodos luminosos IR

16 Calha de díodos luminosos UV 17 Sensor de luz 18 Sensor de luz 19 Sensor de luz 20 Interruptor de ligar/desligar

Lisboa, 19/10/2006

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1) Dispositivo para controlar e influenciar a vigilância de um condutor de veículo (l) com um sistema de captação de imagens com iluminação infravermelha para captar imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo (1) e um sistema de avaliação de imagens, que avalia imagens captadas pelo sistema de captação de imagens, em que o sistema de avaliação de imagens activa, em função de alteração do tamanho visível da superfície da córnea, da frequência e/ou duração do fechamento das pálpebras do olho, um dispositivo de iluminação (4) orientado ou que pode ser orientado para a zona facial (6) do condutor do veículo (1) para combater um cansaço do condutor do veículo, caracterizado pelo facto do dispositivo de iluminação (4) emitir pelo menos uma radiação no espectro UV-A para combater um cansaço do condutor do veículo.

2) Dispositivo segundo reivindicação 1, caracterizado pelo facto do dispositivo de iluminação (4) emitir também luz visível para além da luz infravermelha e ultravioleta.

3) Dispositivo segundo reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto do sistema de captação de imagens englobar uma câmara (5) disposta de forma invisível para o condutor do veículo (1).

4) Dispositivo segundo reivindicação 3, caracterizado pelo facto da câmara (5) ter uma óptica de desvio (7), ? através da qual a câmara (5) capta a zona facial (6) do condutor do veículo (1),

5) Dispositivo segundo reivindicação 4, caracterizado pelo facto da óptica de desvio (7) poder ser ajustada por um comando em função da posição do assento e/ou da altura do condutor do veículo {1).

6) Dispositivo segundo reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo facto da óptica de desvio (7) ser formada por uma óptica de espelho.

7} Dispositivo segundo uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por um comando electrónico e pelo menos um sensor de luz (17) , que apura a luminosidade do habitãculo do veículo conduzido pelo condutor (1), em que a radiação de luz emitida pelo dispositivo de iluminação (4) é controlada pelo comando electrónico em função da radiação de luz do habitáculo que incide sobre o sensor de luz (17).

8) Dispositivo segundo segundo uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por um comando electrónico e pelo menos um sensor de luz (18, 19) , que apura a radiação de luz de uma fonte de encandeamento exterior, em que a radiação de luz emitida pelo dispositivo de iluminação (4) é controlada pelo comando electrónico em função da radiação de luz da fonte de encandeamento exterior que incide sobre o sensor de luz (18, 19).

9) Dispositivo segundo segundo uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de pelo menos o sistema de captação de imagens e o dispositivo de iluminação estarem integrados numa pala de sol (3) giratória atribuída ao condutor do veículo (1). 3

10) Dispositivo segundo reivindicação 9, caracfcerizado pelo facto da pala de sol (3) apresentar pelo menos um espelho semi-reflector (9, 10), através do qual o sistema de captação de imagens capta imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo (1) .

11) Dispositivo segundo reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo facto da pala de sol (3) apresentar dos dois lados um espelho semi-reflector (9, 10), em que o sistema de captação de imagens capta numa posição aberta da pala de sol {3) através de um espelho semi-reflector {10) e numa posição recolhida da pala de sol (3) através do outro espelho semi-reflector (9) , imagens da área de pelo menos um olho do condutor do veículo (1).

12) Dispositivo segundo uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo facto do dispositivo de iluminação (4) apresentar uma área de saída da luz abrangente, que se estende pelo menos sobre uma metade de um lado plano da pala de sol (3).

13) Dispositivo segundo uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo facto do sistema de avaliação de imagens estar integrado na pala de sol {3).

14) Dispositivo segundo uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo facto do sistema de avaliação de imagens estar disposto fora da pala de sol (3) e estar ligado ao sistema de captação de imagens e também ao dispositivo de iluminação (4) através de uma ligação de dados e de alimentação. Lisboa, 19/10/2006