WO2017067732A1 - Schutzhelm, verfahren zur erfassung einer blickrichtung, verfahren zur fahrerunterstützung, insbesondere zur warnung, verfahren zur menüsteuerung - Google Patents

Schutzhelm, verfahren zur erfassung einer blickrichtung, verfahren zur fahrerunterstützung, insbesondere zur warnung, verfahren zur menüsteuerung Download PDF

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WO2017067732A1
WO2017067732A1 PCT/EP2016/072534 EP2016072534W WO2017067732A1 WO 2017067732 A1 WO2017067732 A1 WO 2017067732A1 EP 2016072534 W EP2016072534 W EP 2016072534W WO 2017067732 A1 WO2017067732 A1 WO 2017067732A1
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WO
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protective helmet
viewing direction
wearer
electrodes
electrooculogram
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PCT/EP2016/072534
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Inventor
Ronald Boos
Kathrin Graner
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Robert Bosch Gmbh
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    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
    • A42B3/046—Means for detecting hazards or accidents
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection

Definitions

  • Safety helmet method for detecting a line of sight, method for
  • the invention relates to a protective helmet, in particular a motorcycle helmet, furthermore, the invention relates to a method for detecting a line of sight, a method for driver assistance, in particular for warning and a method for menu control by means of the protective helmet of the present
  • Signaling may be effected by means of an acoustic unit, which may be present in particular in a motorcycle, or by means of a graphic symbol generated in the driver's field of vision.
  • HUD Head-Up Display
  • this invention proposes a protective helmet, in particular a motorcycle helmet, a method for detecting a viewing direction
  • the protective helmet, in particular motorcycle helmet, of the present invention is designed such that a viewing direction of a wearer of the protective helmet is detectable, wherein electrodes are attached to the protective helmet such that an electrooculogram (EOG) can be derived, wherein by means of the derived EOG a viewing angle change or a blinking of the wearer is detectable.
  • EOG electrooculogram
  • the viewing direction of the wearer of the protective helmet can be determined from the changes in the viewing angle.
  • the electrodes are attached to the protective helmet such that when the wearer wears the protective helmet as intended by the wearer skin contact between the electrodes and the skin of the wearer occurs.
  • an EOG is understood to mean a technique that allows the measurement of the potential change of the tissue surrounding the human eye, which is due to a change in the viewing angle on the basis of the
  • Dipole properties of the human eye arise, by appropriately attached electrodes to detect a change in perspective.
  • the viewing angle change in the vertical direction For example, if you want to measure a viewing angle change in the vertical direction, one eye will appear on each eye above and below the eye Electrode mounted and interconnected in bipolar arrangement. The potential change to be measured thereby lies in the lower mV range. Likewise, the viewing angle change in the horizontal plane can also be detected.
  • the blinking can be detected with an EOG, since the eye closure also causes a change in potential.
  • the viewing direction of the wearer of the protective helmet can be determined.
  • At least six measuring electrodes would be optimal in order to detect the horizontal and vertical eye movements of both eyes separately.
  • the electrode spatially further back, in particular in an area of the protective helmet which is located behind the ear of the wearer.
  • the electrodes can be made of different materials. It is conceivable u.a. Metal or polymer. Particularly a design of the electrodes essentially of polymer increases the wearing comfort for the wearer of the
  • means for outputting or displaying information can be provided in the protective helmet in order to output information to the driver or to display information to the driver.
  • means for outputting or displaying information can be provided in the protective helmet in order to output information to the driver or to display information to the driver.
  • means for outputting or displaying information can be provided in the protective helmet in order to output information to the driver or to display information to the driver.
  • HUD Head-Up Display
  • a device for audible or haptic output can be provided.
  • sensors that are suitable for detecting a Kopforientleiter the wearer of the helmet.
  • the detection may also be in relation to the road or if the helmet is a motorcycle helmet and the driver is a motorcyclist with respect to the driven motorcycle.
  • the helmet can be an inertial sensor system with eg.
  • a cooperation with the sensor system of the motorcycle can be provided.
  • the cooperation can be done by means of contactless or
  • contact-based for example. Wired, means of communication happen.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for
  • the electro-cululogram can be used to determine the viewing direction of the subject.
  • Another aspect of the present invention relates to a driver assistance method according to the independent claims.
  • Cornering is relevant to directing one's gaze to defined points in the curve in order to drive safely through the curve at current speed.
  • Protective helmets of the present invention according to which are provided in the protective helmet means for output or representation of information issued.
  • This method of driver assistance can, in particular in cooperation with other sensors integrated on or in the motorcycle or on or in the helmet integrated sensors, based on the speed of the route profile, the nature of the road surface the driver to be applied point in the curve or the target Viewing direction in the means for outputting information.
  • a means may, for example, be a so-called head-up display.
  • the driver can be checked by means of the measured or derived EOG signal whether the driver is actually aiming for this point or whether his gaze is going elsewhere; Consequently, a comparison of the particular line of sight with the desired viewing direction.
  • the desired viewing direction can be output.
  • a warning may be issued.
  • a warning can also be understood as a recommendation.
  • a warning can be issued depending on the degree of deviation of the determined viewing direction from the desired viewing direction. The degree of deviation may be defined by a predetermined amount of deviation.
  • the step of comparing the determined line of sight to the desired line of sight information about the head orientation of the wearer of the protective helmet of the present invention is included.
  • the information about the Kopforient ist can in relation to
  • the detection of the head orientation with respect to the ground or the road or the gravitational force takes place.
  • the detection of the head orientation is carried out with respect to the motorcycle or the position of the motorcycle.
  • an inertial sensor system acceleration sensor, gyroscope, magnetic field sensor
  • acceleration sensor gyroscope, magnetic field sensor
  • the data of a GPS receiver may be included.
  • the data of the GPS receiver can i.a. Location, time, speed and
  • Direction information includes that can be used together with, for example, a digital map to track profiles or conditions udgl., In particular in the determination of the target viewing direction to include.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for
  • Decisions about means for output and presentation of information for example, be queried via a head-up display, the driver confirmed by blinking or looking at defined areas in the display or
  • the viewing direction is determined by means of a derived EOG.
  • Blinking also causes a change in potential in the tissue surrounding a subject's eye. Therefore, blinking can also be detected by means of an EOG.
  • FIG. 1 shows a protective helmet according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a flowchart of an embodiment of the method for
  • Fig. 4. is a flowchart of another embodiment of the method for
  • Fig. 5. is a flowchart of an embodiment of the method for
  • FIG. 1 shows a motorcycle helmet 1 according to the present invention with a total of seven electrodes 11, 12, 13.
  • the electrodes 11 are arranged next to the eyes Ai_, AR of the subject P or the wearer of the motorcycle helmet 1. These electrodes 11 register potential changes in the case of horizontal movement of the eyes Ai_, AR. From these potential changes, it is possible to derive an electrooculogram (EOG) by means of which the horizontal eye movements can be detected.
  • EOG electrooculogram
  • the electrodes 12 are each arranged as a pair above and below the eyes Ai_, AR of the subject P or carrier of the motorcycle helmet 1. These electrodes 11 register potential changes in vertical movement of the eyes Ai_, AR. From these potential changes, an electrooculogram (EOG) can be derived, by means of which the vertical eye movements are detected can. The viewing direction can be determined from the detected eye movements.
  • EOG electrooculogram
  • a calibration process can take place.
  • z. B. focused on different points on a display and the associated EOG recorded.
  • the viewing angles can be determined.
  • a specific voltage value of the EOG then corresponds in each case to a specific viewing direction.
  • Sufficient is a deposit of the EOG values per line of sight in a mapping table or in formulas or the like.
  • a better person-specific adaptation can be determined by a longer pursuit of the maximum values of the EOG and the associated eye movement.
  • two electrodes 12 per eye Ai_, AR are provided.
  • the eye movements of the left eye Ai_ and the right eye AR can be determined separately. In principle, two are enough
  • Electrodes 12 one above and one below the eyes Ai_, AR off, to determine the vertical eye movements.
  • the electrode 13 is a reference electrode and is used for filtering or
  • the suppression is based on the interference signal being present on all three electrodes.
  • a differential measurement eliminates this disturbance and preserves the wanted signal.
  • the plausibility can be about maximum values, the noise behavior without eye movement or the comparison with the normal
  • the reference electrode 13 is spatially further back, in the region of the ear of the subject P or carrier of the
  • FIG. 2 shows a flowchart of an embodiment of the method 200 for detecting a viewing direction according to the present invention.
  • step 201 an electrooculogram of a wearer P of a protective helmet according to the present invention is derived.
  • step 202 a viewing direction of the carrier P is determined from the derived electrooculogram.
  • FIG. 3 is a flowchart of one embodiment of the driver assistance method 300 according to the present invention.
  • a viewing direction of a wearer P of a protective helmet according to the present invention is determined by a method 200 for detecting a viewing direction.
  • step 302 a target viewing direction is output depending on the determined viewing direction.
  • FIG. 4 is a flowchart of another embodiment of the driver assistance method 400 according to the present invention.
  • a viewing direction of a wearer P of a protective helmet according to the present invention is determined by a method 200 for detecting a viewing direction.
  • step 402 the determined viewing direction is compared with a desired viewing direction.
  • step 403 the carrier P is warned depending on the comparison of the determined viewing direction with the desired viewing direction.
  • the warning 403 takes place depending on the degree of deviation of the determined viewing direction from the desired viewing direction.
  • Fig. 5 shows a flow chart of an embodiment of the menu control method according to the present invention.
  • step 501 a gaze of a wearer P of a protective helmet according to the present invention is detected by a gaze direction detecting method 200.
  • step 502 an input for menu control is picked up depending on the detected line of sight or depending on the blinking of the carrier P.

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Abstract

Schutzhelm, insbesondere Motorradhelm (1), wobei der Schutzhelm derart gestaltet ist, dass eine Blickrichtung eines Trägers (P) des Schutzhelms erfassbar ist, wobei an dem Schutzhelm Elektroden (11, 12, 13) derart angebracht sind, dass ein Elektrookulogramm ableitbar ist, wobei mittels des abgeleiteten Elektrookulogramms eine Blickrichtung des Trägers bestimmbar ist und/oder ein Blinzeln des Trägers (P) erfassbar ist.

Description

Beschreibung
Schutzhelm, Verfahren zur Erfassung einer Blickrichtung, Verfahren zur
Fahrerunterstützung, insbesondere zur Warnung, Verfahren zur Menüsteuerung
Die Erfindung betrifft einen Schutzhelm, insbesondere einen Motorradhelm, ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung einer Blickrichtung, ein Verfahren zur Fahrerunterstützung, insbesondere zur Warnung sowie ein Verfahren zur Menüsteuerung mittels des Schutzhelms der vorliegenden
Erfindung.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2006 047 092 AI ist ein Verfahren zur Unterstützung der
Blickführung eines Fahrers eines Fahrzeugs bekannt, bei der eine Ist- Blickrichtung des Fahrers detektiert wird. Abhängig von einem Vergleich der detektierten Ist-Blickrichtung mit einer Referenz-Blickrichtung wird dem Fahrer die Referenz-Blickrichtung signalisiert. Eine Signalisierung kann dabei mittels einer Akustikeinheit, die insbesondere in einem Motorrad vorhanden sein kann oder mittels eines grafischen Symbols, das im Blickfeld des Fahrers erzeugt wird, erfolgen.
Aus der DE 10 2007 030 754 AI ist es bekannt eine Blickrichtung mittels eines Elektrookulogramms (EOG) zu erfassen.
Des Weiteren sind Motorradhelme mit einem Head-Up Display (HUD) bekannt, bspw. von http://www.skully.com (zuletzt besucht am 18. September 2015) oder http://www.ridenuviz.com (zuletzt besucht am 18. September 2015). Für sicherheitsrelevante Verfahren, wie Verfahren zur Fahrerunterstützung, insbesondere zur Warnung, aber auch für Verfahren zur Menüsteuerung ist eine möglichst genaue Erfassung der Blickrichtung des Fahrers bzw. des
Menünutzers essentiell.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund schlägt diese Erfindung einen Schutzhelm, insbesondere einen Motorradhelm, ein Verfahren zur Erfassung einer Blickrichtung, ein
Verfahren zur Fahrerunterstützung, insbesondere zur Warnung sowie ein Verfahren zur Menüsteuerung mittels des Schutzhelms gemäß den
unabhängigen Ansprüchen vor. Der Schutzhelm, insbesondere Motorradhelm, der vorliegenden Erfindung ist derart gestaltet, dass eine Blickrichtung eines Trägers des Schutzhelms erfassbar ist, wobei an dem Schutzhelm Elektroden derart angebracht sind, dass ein Elektrookulogramm (EOG) ableitbar ist, wobei mittels des abgeleiteten EOG eine Blickwinkeländerung bzw. ein Blinzeln des Trägers erfassbar ist. Aus den Blickwinkeländerungen ist die Blickrichtung des Trägers des Schutzhelms bestimmbar.
Insbesondere sind die Elektroden derart an dem Schutzhelm angebracht, dass es beim bestimmungsgemäßen Tragen des Schutzhelms durch den Träger zu einem Hautkontakt zwischen den Elektroden und der Haut des Trägers kommt.
Unter einem EOG wird vorliegend eine Technik verstanden, die es erlaubt aus der Messung der Potentialänderung des das menschliche Auge umgebende Gewebes, welche durch eine Blickwinkeländerung aufgrund der
Dipoleigenschaften des menschlichen Auges entsteht, durch entsprechend angebrachten Elektroden eine Blickwinkeländerung zu erfassen.
Möchte man zum Beispiel eine Blickwinkeländerung in vertikaler Richtung messen, werden an jedem Auge jeweils oberhalb und unterhalb des Auges eine Elektrode angebracht und in bipolarer Anordnung verschaltet. Die dadurch zu messende Potentialänderung liegt im unteren mV-Bereich. Ebenso kann auch die Blickwinkeländerung in der horizontalen Ebene detektiert werden.
Des Weiteren kann mit einem EOG auch das Blinzeln detektiert werden, da durch den Augenschluss ebenfalls eine Potentialänderung hervorgerufen wird.
Aus dieser erfassten bzw. bestimmten Blickwinkeländerung lässt sich die Blickrichtung des Trägers des Schutzhelms bestimmen.
Durch die Integration von mindestens vier Elektroden im Inneren des Helms, bspw. an den Polstern, lassen sich die horizontalen und vertikalen
Augenbewegungen eines Auges erfassen.
Optimal wären jedoch mindestens sechs Messelektroden, um die horizontalen und vertikalen Augenbewegungen beider Augen separat erfassen zu können.
Durch das Vorsehen einer weiteren Elektrode als Referenzelektrode lässt sich ein möglichst störungsfreies EOG ableiten.
Für die Referenzelektrode hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Elektrode räumlich weiter hinten, insbesondere in einem Bereich des Schutzhelms, der sich hinter dem Ohr des Trägers befindet, anzuordnen.
Die Elektroden können aus verschiedenen Materialien bestehen. Denkbar sind dabei u.a. Metall oder Polymer. Besonders eine Gestaltung der Elektroden im Wesentlichen aus Polymer erhöht den Tragekomfort für den Träger des
Schutzhelms.
Des Weiteren können in dem Schutzhelm Mittel zur Ausgabe bzw. Darstellung einer Information vorgesehen sein, um an den Fahrer Informationen auszugeben oder dem Fahrer Information darzustellen. Bspw. kann zur Darstellung einer Information in dem Schutzhelm ein
sogenanntes Head-Up Display (HUD) integriert sein. Insbesondere nach einer der Techniken aus dem Stand der Technik oder durch Vorsehen eines Displays in dem Visier des Schutzhelms.
Als weiteres Mittel zur Ausgabe einer Information kann eine Vorrichtung zur akustischen oder haptischen Ausgabe vorgesehen sein.
In dem Schutzhelm können auch weitere Sensoren vorgesehen sein. Unter anderem auch Sensoren, die dazu geeignet sind eine Kopforientierung des Trägers des Helms zu erfassen. Die Erfassung kann auch in Bezug zur Straße oder wenn es sich bei dem Helm um einen Motorradhelm und bei dem Fahrer um einen Motorradfahrer handelt in Bezug auf das gefahrene Motorrad erfolgen.
Dazu kann der Schutzhelm ein Inertialsensorsystem mit bspw.
Beschleunigungssensoren, Gyroskopen oder Magnetfeldsensoren aufweisen.
Weiterhin kann eine Kooperation mit dem Sensorsystem des Motorrads vorgesehen sein. Die Kooperation kann mittels kontaktloser oder
kontaktbehafteter, bspw. drahtgebundener, Kommunikationsmittel geschehen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Erfassung der Blickrichtung nach dem unabhängigen Anspruch.
Da das Elektrookulogramm aufgrund von Blickwinkeländerungen entstanden ist, lässt sich aus dem Elektrookulogramm die Blickrichtung des Probanden bestimmen.
Einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrerunterstützung nach den unabhängigen Ansprüchen.
Beim Fahren, insbesondere beim Motorradfahren, ist es gerade bei
Kurvenfahrten relevant, seinen Blick auf definierte Punkte in der Kurve zu richten, um bei gegenwärtiger Geschwindigkeit sicher durch die Kurve fahren zu können. Gemäß dem Verfahren zur Fahrerunterstützung nach der vorliegenden
Erfindung, wird eine Soll-Blickrichtung mittels der Ausführungsform des
Schutzhelms der vorliegenden Erfindung, wonach in dem Schutzhelm Mittel zur Ausgabe bzw. Darstellung von Information vorgesehen sind, ausgegeben.
Dieses Verfahren zur Fahrerunterstützung kann, insbesondere in Kooperation mit anderen am bzw. im Motorrad integrierten Sensoren oder am bzw. im Helm integrierte Sensorik, anhand der Geschwindigkeit, des Streckenprofils, der Beschaffenheit des Straßenbelages dem Fahrer den anzupeilenden Punkt in der Kurve bzw. die Soll-Blickrichtung in dem Mittel zur Ausgabe bzw. Darstellung von Information anzeigen. Ein solches Mittel kann bspw. ein sogenanntes Head-Up Display sein.
In einer Ausführungsform des Verfahrens kann mittels des gemessenen bzw. abgeleiteten EOG-Signals überprüft werden, ob der Fahrer diesen Punkt tatsächlich anvisiert oder ob sein Blick woanders hingeht; mithin ein Vergleich der bestimmten Blickrichtung mit der Soll-Blickrichtung.
Abhängig von diesem Vergleich kann die Soll-Blickrichtung ausgegeben werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann eine Warnung ausgegeben werden. Unter einer Warnung kann vorliegend auch eine Empfehlung verstanden werden. Bspw. die Empfehlung eine Reduktion der Geschwindigkeit durchzuführen. Eine Warnung kann insbesondere abhängig vom Grad der Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Soll-Blickrichtung ausgegeben werden. Der Grad der Abweichung kann durch ein vorbestimmtes Maß an Abweichung definiert sein.
In einer Ausführungsform der Verfahren der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Vergleichens der bestimmten Blickrichtung mit der Soll-Blickrichtung eine Information über die Kopforientierung des Trägers des Schutzhelms der vorliegenden Erfindung einbezogen. Die Information über die Kopforientierung kann dabei in Relation zu
verschiedenen Bezugssystemen erfolgen. Nach einer ersten Ausführungsform erfolgt die Erfassung der Kopforientierung in Bezug auf den Boden bzw. die Straße bzw. die Erdanziehungskraft. Nach einer zweiten Ausführungsform, insbesondere dann, wenn das Verfahren mittels eines Motorradhelms gemäß der vorliegenden Erfindung beim Fahren eines Motorrads ausgeführt wird, erfolgt die Erfassung der Kopforientierung in Bezug auf das Motorrad bzw. die Lage des Motorrads.
Dazu kann z.B. ein Inertialsensorsystem (Beschleunigungssensor, Gyroskop, Magnetfeldsensor) verwendet werden, welches im bzw. am Helm und oder im bzw. am Motorrad integriert wird.
In einer Ausführungsform der Verfahren der vorliegenden Erfindung können die Daten eines GPS- Empfängers einbezogen werden. Die Daten des GPS- Empfängers können u.a. Orts-, Zeit-, Geschwindigkeits- und
Richtungsinformationen umfassen, die zusammen mit bspw. einer digitalen Karte verwendeten werden können, um Streckenprofile bzw. -beschaffenheiten udgl., insbesondere in die Festlegung der Soll-Blickrichtung, einzubeziehen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Menüsteuerung.
Um den Fahrer möglichst wenig vom Verkehr abzulenken, können
Entscheidungen über Mittel zur Ausgabe und Darstellung von Informationen bspw. über ein Head-Up Display abgefragt werden, wobei der Fahrer mittels Blinzeln oder dem Blick auf definierte Flächen im Display bestätigt bzw.
auswählt.
Dazu wird die Blickrichtung mittels eines abgeleiteten EOG bestimmt. Zudem verursacht auch das Blinzeln eine Potentialänderung in dem das Auge eines Probanden umgebenden Gewebes. Daher kann mittels eines EOG auch das Blinzeln erfasst werden. Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schutzhelm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zur
Erfassung einer Blickrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zur
Fahrerunterstützung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4. ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur
Fahrerunterstützung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5. ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zur
Menüsteuerung der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt einen Motorradhelm 1 gemäß der vorliegenden Erfindung mit insgesamt sieben Elektroden 11, 12, 13.
Die Elektroden 11 sind neben den Augen Ai_, AR des Probanden P bzw. des Trägers des Motorradhelms 1 angeordnet. Diese Elektroden 11 registrieren Potentialänderungen bei horizontaler Bewegung der Augen Ai_, AR aus diesen Potentialänderungen lässt sich ein Elektrookulogramm (EOG) ableiten, mittels dessen die horizontalen Augenbewegungen erfasst werden können.
Die Elektroden 12 sind jeweils als Paar über und unter den Augen Ai_, AR des Probranden P bzw. Träger des Motorradhelms 1 angeordnet. Diese Elektroden 11 registrieren Potentialänderungen bei vertikaler Bewegung der Augen Ai_, AR. Aus diesen Potentialänderungen lässt sich ein Elektrookulogramm (EOG) ableiten, mittels dessen die vertikalen Augenbewegungen erfasst werden können. Aus den erfassten Augenbewegungen kann die Blickrichtung bestimmt werden.
Um die Blickrichtungsbestimmung zu optimieren, kann ein Kalibrierungsprozess erfolgen. Hierfür werden nacheinander z. B. verschiedene Punkte auf einem Display fokussiert und das dazu gehörige EOG erfasst. Darüber können die Blickwinkel ermittelt werden. Ein bestimmter Spannungswert des EOG entspricht dann jeweils einer bestimmten Blickrichtung. Ausreichend ist eine Hinterlegung der EOG-Werte je Blickrichtung in einer Zuordnungstabelle oder in Formeln odgl. Eine bessere personenspezifische Anpassung kann über ein längeres Verfolgen der Maximalwerte des EOG und der dazugehörigen Augenbewegung ermittelt werden.
In der dargestellten Ausführungsform sind je zwei Elektroden 12 je Auge Ai_, AR vorgesehen. Dadurch lassen sich die Augenbewegungen des linken Auges Ai_ und des rechten Auges AR separat bestimmen. Prinzipiell reichen zwei
Elektroden 12, eine oberhalb und eine unterhalb der Augen Ai_, AR aus, um die vertikalen Augenbewegungen zu bestimmen.
Die Elektrode 13 ist eine Referenzelektrode und dient zur Entstörung bzw.
Plausibilisierung der über die übrigen Elektroden 11 und 12 erfassten
Potentialänderungen.
Der Entstörung liegt zugrunde, dass sich das Störsignal auf allen drei Elektroden befindet. Durch eine differenzielle Messung wird diese Störung eliminiert und das Nutzsignal bleibt erhalten.
Die Plausibilisierung kann über Maximalwerte, das Rauschverhalten ohne Augenbewegung oder den Vergleich mit dem normalen
Augenbewegungsverhalten erfolgen.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Referenzelektrode 13 räumlich weiter hinten, im Bereich des Ohrs des Probanden P bzw. Träger des
Motorradhelms 1 angeordnet. Sämtliche Elektroden 11, 12, 13 sind gemäß der Erfindung in den Motorradhelm 1 intergiert bzw. so an dem Motorradhelm 1 angeordnet, dass zu einem
Hautkontakt zwischen den Elektroden 11, 12, 13 und dem Träger P des
Motorradhelms beim bestimmungsgemäßen Tragen des Motorradhelms kommt.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens 200 zur Erfassung einer Blickrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Schritt 201 wird ein Elektrookulogramm eines Trägers P eines Schutzhelms gemäß der vorliegenden Erfindung abgeleitet.
Im Schritt 202 wird aus dem abgeleiteten Elektrookulogramm eine Blickrichtung des Trägers P bestimmt.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens 300 zur Fahrerunterstützung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Schritt 301 wird eine Blickrichtung eines Trägers P eines Schutzhelms gemäß der vorliegenden Erfindung mittels eines Verfahrens 200 zur Erfassung einer Blickrichtung bestimmt.
Im Schritt 302 wird eine Soll-Blickrichtung abhängig von der bestimmten Blickrichtung ausgegeben.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 400 zur Fahrerunterstützung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Schritt 401 wird eine Blickrichtung eines Trägers P eines Schutzhelms gemäß der vorliegenden Erfindung mittels eines Verfahrens 200 zur Erfassung einer Blickrichtung bestimmt.
Im Schritt 402 wird die bestimmte Blickrichtung mit einer Soll-Blickrichtung verglichen. Im Schritt 403 wird der Träger P abhängig von dem Vergleich der bestimmten Blickrichtung mit der Soll-Blickrichtung gewarnt.
In einer Ausführungsform dieses Verfahrens 400 erfolgt die Warnung 403 abhängig von dem Maß der Abweichung der bestimmten Blickrichtung von der Soll-Blickrichtung.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zur Menüsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Schritt 501 wird eine Blickrichtung bzw. ein Blinzeln eines Trägers P eines Schutzhelms gemäß der vorliegenden Erfindung mittels eines Verfahrens 200 zur Erfassung einer Blickrichtung erfasst.
Im Schritt 502 wird eine Eingabe zur Menüsteuerung abhängig von der erfassten Blickrichtung bzw. abhängig von dem Blinzeln des Trägers P aufgenommen.

Claims

Ansprüche
1. Schutzhelm, insbesondere Motorradhelm (1), wobei der Schutzhelm derart gestaltet ist, dass eine Blickrichtung eines Trägers (P) des Schutzhelms erfassbar ist, wobei an dem Schutzhelm Elektroden (11, 12, 13) derart angebracht sind, dass ein Elektrookulogramm ableitbar ist, wobei mittels des abgeleiteten Elektrookulogramms eine Blickrichtung des Trägers bestimmbar ist und/oder ein Blinzeln des Trägers (P) erfassbar ist.
2. Schutzhelm nach Anspruch 1, wobei an dem Schutzhelm mindestens 4
Elektroden, insbesondere mindestens 6 Elektroden, als
Messelektroden (11, 12) angebracht sind.
3. Schutzheim nach einem der Ansprüche Anspruch 1 oder 2, wobei
mindestens eine zusätzliche Elektrode als Referenzelektrode (13) angebracht ist.
4. Schutzhelm nach Anspruch 3, wobei die mindestens eine Referenzelektrode (13) räumlich weiter hinten, insbesondere in einem Bereich des
Schutzhelms, der sich hinter dem Ohr des Trägers (P) befindet, angeordnet ist.
5. Schutzhelm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Elektroden (11, 12, 13) im Wesentlichen aus einem Polymer bestehen.
6. Schutzhelm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Schutzhelm Mittel zur Ausgabe und/oder Darstellung einer Information an den Träger (P) des Helms, insbesondere ein Head-Up Display und/oder eine Lautsprecher, aufweist. Schutzhelm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schutzhelm Mittel zur Erfassung der Kopforientierung des Trägers (P), insbesondere mindestens einen Beschleunigungssensor und/oder mindestens ein Gyroskop und/oder mindestens ein Magnetfeldsensor, aufweist.
Verfahren (200) zur Erfassung einer Blickrichtung mit den Schritten:
Ableiten(201) eines Elektrookulogramms eines Trägers (P) eines
Schutzhelmes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7;
Bestimmen (202) der Blickrichtung des Trägers (P) abhängig von dem abgeleiteten Elektrookulogramm.
Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei im Schritt des Ableitens (201) das Elektrookulogramm aus den Messelektroden (11, 12) abgeleitet wird und mit dem weiteren Schritt, des Plausibilisieren und/oder Entstörens des abgeleiteten Elektrookulogramms mittels der mindestens einen
Referenzelektrode (13).
10. Verfahren (300) zur Fahrerunterstützung mit den Schritten:
Ausgeben und/oder Darstellen (302) einer Soll-Blickrichtung mittels
Schutzhelms gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7.
11. Verfahren (300) zur Fahrerunterstützung, insbesondere zur Unterstützung der Blickrichtung, nach Anspruch 10 mit den vorhergehenden Schritten:
Bestimmen (301) einer Blickrichtung eines Trägers (P) eines Schutzhelms nach einem der Ansprüche 6 oder 7 mittels eines Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei
im Schritt des Ausgebens (302) die Soll-Blickrichtung abhängig von der bestimmten Blickrichtung ausgegeben wird.
12. Verfahren (400) zur Fahrerunterstützung, insbesondere zur Warnung, mit den Schritten:
Bestimmen (401) einer Blickrichtung eines Trägers (P) eines Schutzhelms nach einem der Ansprüche 6 oder 7 mittels eines Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 8 oder 9;
Vergleichen (402) der bestimmten Blickrichtung mit einer Soll-Blickrichtung; Warnen (403) des Trägers (P) mittels eines Schutzhelms nach einem der Ansprüche 6 oder 7 durch Ausgabe einer geeigneten Information, wenn im Schritt des Vergleichens (402) die bestimmte Blickrichtung von der Soll- Blickrichtung abweicht, insbesondere, wenn die bestimmte Blickrichtung um ein vorbestimmtes Maß von der Soll-Blickrichtung abweicht.
13. Verfahren (300, 400) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei im
Schritt des Vergleichens (402) die Kopforientierung des Trägers (P) mittels eines Schutzhelms gemäß Anspruch 7 erfasst wird und der Vergleich (402) abhängig von der erfassten Kopforientierung erfolgt.
14. Verfahren (300, 400) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Soll- Blickrichtung abhängig von einer derzeit befahrenen Kurve und/oder einer gegenwärtigen Geschwindigkeit und/oder des Streckenprofils und/oder der Beschaffenheit des Straßenbelags bestimmt wird.
15. Verfahren (500) zur Menüsteuerung mit den Schritten:
Bestimmen (501) einer Blickrichtung eines Trägers (P) eines Schutzhelms nach einem der Ansprüche 6 oder 7 mittels eines Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 und/oder Erfassen (501) eines Blinzeins des Trägers (P);
Aufnehmen (502) einer Eingabe zur Menüsteuerung abhängig von der bestimmten Blickrichtung und/oder dem erfassten Blinzeln.
16. Verfahren (500) nach Anspruch 15 mit dem vorhergehenden Schritt:
Ausgabe eines Menüs an den Träger (P) mittels eines Schutzhelms nach einem der Ansprüche 6 oder 7.
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