DE10223210A1 - Vehicle driver alerting method for alerting a driver upon falling to sleep momentarily monitors the duration of the driver's eyelids closing prior to triggering a warning signal - Google Patents
Vehicle driver alerting method for alerting a driver upon falling to sleep momentarily monitors the duration of the driver's eyelids closing prior to triggering a warning signalInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Alarmieren eines Fahrzeugführers bei Auftreten eines so genannten Sekundenschlafs. The present invention relates to a method and an apparatus for Alerting a driver when a so-called occurs Seconds sleep.
Sehr oft wird ein Verkehrsunfall durch Übermüdung des Fahrzeugführers verursacht. Fast jeder vierte tödliche Unfall auf der Autobahn ist auf das Einschlafen am Steuer zurückzuführen. Insbesondere professionelle Fahrzeugführer sind von dem Phänomen des sogenannten Sekundenschlafes betroffen. Statistiken zufolge ist die Gefahr in den Morgenstunden am größten. Als Ursache gelten neben einer grundlegenden Müdigkeit des Fahrzeugführers vor allem gerade, monotone Straßen, Dunkelheit und geringe Verkehrsdichte. Frische Luft schnappen, Bewegen und Ausruhen am Straßenrand helfen allerdings nur kurzfristig. A traffic accident is very often caused by driver fatigue caused. Almost every fourth fatal accident on the highway is due to that Attributed to falling asleep at the wheel. Especially professional Drivers are from the phenomenon of the so-called Secondary sleep affected. According to statistics, the danger is in the morning hours the biggest. In addition to a basic tiredness of the Driver especially straight, monotonous roads, darkness and low traffic density. Get some fresh air, move and rest on the roadside, however, only help for a short time.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die einen Fahrzeugführer bei Auftreten eines sogenannten Sekundenschlafes alarmieren und somit helfen, Unfälle zu vermeiden. The object of the invention is an apparatus and a method specify a vehicle driver when a so-called Alarm seconds sleep and thus help to avoid accidents.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. This task is solved by the characteristics of the independent Expectations.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen entnehmbar. Advantageous embodiments of the invention are the description of Drawing and the dependent claims.
Die Aufgabe wird demnach dadurch gelöst, dass die Dauer des Lidschlusses des Fahrzeugführers überwacht und bei Überschreiten einer vorgegebenen Dauer des Lidschlusses ein Warnsignal ausgelöst wird. So kann der Fahrzeugführer bei Überschreiten einer maximalen Dauer eines normalen Lidschlusses alarmiert und ein Sekundenschlaf des Fahrzeugführers sowie ein möglicher Unfall verhindert werden. The task is therefore solved in that the duration of the The driver's eyelid is monitored and if one is exceeded a warning signal is triggered for the predetermined duration of the eyelid closure. So he can Driver when a maximum duration of a normal is exceeded Eyelid closure alarms and the driver is asleep for a second as well as a possible accident can be prevented.
Die Dauer des Lidschlusses wird bevorzugt über eine Detektion der Lidbewegung ermittelt. So kann zuverlässig erkannt werden, ob der Fahrzeugführer seine Lider länger als bei einem Lidschluss, der für den Wachzustand typisch ist, geschlossen hält. The duration of the eyelid closure is preferred via a detection of the Lid movement determined. So it can be reliably recognized whether the The driver's eyelids last longer than when the eyelids are closed Awake is typical, keeps closed.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest im wesentlichen der gesamte Kopfbereich oder ein Teil des Kopfbereichs des Fahrzeugführers von vorne und/oder von der Seite durch eine Kamera erfasst und die Position mindestens eines Auges des Fahrzeugführers mittels eines Objekterkennungsverfahrens festgestellt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass der Lidschluss des Fahrzeugführers und keine anderen Bewegungen und keine andere Personen als der Fahrzeugführer überwacht werden. In an advantageous embodiment, at least essentially all or part of the head area of the Vehicle driver from the front and / or from the side captured by a camera and the Position of at least one eye of the driver by means of a Object detection method can be determined. This will ensures that the driver closes the lid and no others Movements and no one other than the driver is monitored become.
Das Warnsignal kann insbesondere bei Überschreiten einer maximalen Dauer des normalen Lidschlusses, insbesondere bei Überschreiten einer Dauer von 150 Millisekunden ausgelöst werden. Diese Einstellung stellt sicher, dass das Warnsignal bei einem Lidschluss erfolgt, der für das Phänomen des Sekundenschlafes typisch ist. The warning signal can be triggered in particular when a maximum is exceeded Duration of normal eyelid closure, especially if one is exceeded Duration of 150 milliseconds can be triggered. This setting represents sure that the warning signal is given when the eyelid is closed, Phenomenon of second sleep is typical.
In einer Ausführungsform kann ein akustisches Warnsignal abgegeben werden. So kann ein Warnsignal gewählt werden, das wie ein Wecker den Fahrzeugführer auch bei einem tieferen Schlaf alarmiert. In one embodiment, an acoustic warning signal can be given become. So you can choose a warning signal that sounds like an alarm clock Vehicle drivers are also alarmed when they sleep deeper.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Warnsignal über ein im Fahrzeug vorhandenes Radio und/oder über einen separaten Signalgeber abgegeben werden. So kann der Fahrzeugführer gleichzeitig oder alternativ über das Einschalten oder eine Lautstärkesteigerung des Radios oder auch einen von diesem abgegebenen Warnton und über einen anderen Signalgeber, der beispielsweise Gerüche abgibt, die einen Schlafenden auch im Falle eines tieferen Schlafes wecken, alarmiert werden. In a further embodiment, the warning signal can be via an Vehicle radio and / or via a separate signal transmitter be delivered. So the driver can do it simultaneously or alternatively by switching on or increasing the volume of the radio or also a warning tone emitted by this and over another Signal generator that emits smells, for example, that a sleeping person wake up in the event of deeper sleep, be alerted.
Das Warnsignal kann in Abhängigkeit von der Dauer des Lidschlusses variiert werden, insbesondere hinsichtlich Art und/oder Intensität des Warnsignals. Dadurch kann erreicht werden, dass ein schlafender Fahrzeugführer zuverlässig auch im Falle eines tieferen Schlafes geweckt und auf das Auftreten des Sekundenschlafs hingewiesen wird. The warning signal may depend on the duration of the eyelid closure can be varied, particularly with regard to the type and / or intensity of the Warning signal. It can be achieved that a sleeping Vehicle drivers reliably woken up even in the event of a deeper sleep attention is drawn to the occurrence of second sleep.
Ein Meldesignal kann abgegeben werden, wenn nicht mindestens ein Auge des Fahrzeugführers erkannt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Fahrzeugführer, der sich auf das Warnsignal verlassen will, informiert wird, falls beispielsweise aufgrund mangelnder Lichtverhältnisse, einer falschen Position des Fahrzeugführers oder einer falschen Einstellung der Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Warnsignal gar nicht erzeugt werden kann. A signal can be given if not at least one eye the driver is recognized. This ensures that a Vehicle driver who wants to rely on the warning signal informs becomes, if, for example, due to lack of lighting conditions incorrect position of the driver or an incorrect setting of the Device for carrying out the method according to the invention Warning signal can not be generated.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Detektor zum Überwachen der Dauer des Lidschlusses des Fahrzeugführers, eine Vorrichtung zum Auslösen eines Warnsignals bei Überschreiten einer vorgegebenen Dauer des Lidschlusses und ein Signalgeber zum Abgeben des Warnsignals vorgesehen sind. Mit einer derartigen Vorrichtung kann der Fahrzeugführer bei Auftreten eines sogenannten Sekundenschlafes alarmiert und ein dadurch verursachter Unfall verhindert werden. The object of the invention is also achieved by a device which is characterized in that a detector for monitoring the Duration of the driver's eyelid closure, a device for Triggering a warning signal when a predetermined duration of the Lid closure and a signal generator for emitting the warning signal are provided. With such a device, the vehicle driver can Occurrence of a so-called second sleep alarmed and thereby accident caused can be prevented.
Bevorzugt umfasst der Detektor Mittel zur Detektion der Lidbewegung. So wird durch Erfassen eines Bewegungsablaufes des Augenlids, der für einen Sekundenschlaftypisch ist, das Warnsignal ausgelöst. The detector preferably comprises means for detecting the eyelid movement. So is determined by detecting a course of movement of the eyelid that is for is typical of a second sleep, the warning signal is triggered.
Der Detektor kann eine Kamera zum Erfassen zumindest im wesentlichen des gesamten Kopfbereiches oder eines Teils des Kopfbereichs des Fahrzeugführers von vorne und/oder von der Seite und ein Mittel zum Feststellen der Position mindestens eines Auges des Fahrzeugführers mittels eines Objekterkennungsverfahrens umfassen. Dazu kann eine Kleinkamera, beispielsweise eine für die Anwendung am Computer typische Kamera, verwendet werden. Soll der Lidschluss eines Fahrzeugführers auch im Dunkeln überwacht werden, kann erforderlichenfalls auch eine Infrarot- Kamera eingesetzt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Auge des Fahrzeugführers und nicht ein anderes Objekt detektiert wird. The detector can at least essentially capture a camera the entire head area or a part of the head area of the Driver from the front and / or from the side and a means to Determining the position of at least one eye of the driver using of an object recognition method. This can be done by a Small camera, for example a camera typical for use on a computer, be used. Should a driver close the eyelid in the In the dark, an infrared Camera are used. This ensures that the Driver's eye and not another object is detected.
In einer Ausführungsform kann die Kamera in der Nähe eines Rückspiegels, an einem oder in einem Rückspiegel installiert sein. Dies erleichtert die richtige Positionierung der Kamera in Richtung des Fahrzeugführers. In one embodiment, the camera can be near a Rearview mirror, installed on or in a rearview mirror. This makes it easier the correct positioning of the camera in the direction of the driver.
In weiteren Ausführungsformen kann die Kamera in oder an einer Brille oder in oder an einem Helm installiert sein. Dadurch wird gewährleistet, dass die Erfassung zumindest eines der Augen des Fahrzeugführers nicht durch Versperren der freien Sicht zwischen dem Rückspiegel und dem Gesicht des Fahrzeugführers, beispielsweise durch eine Hand des Fahrzeugführers behindert wird. Zudem kann auch bei Motorrad- oder Fahrradfahrern zumindest eines der Augen des Fahrzeugführers zuverlässig erfasst werden. In further embodiments, the camera can be in or on glasses or installed in or on a helmet. This ensures that the detection of at least one of the driver's eyes is not by blocking the unobstructed view between the rearview mirror and the Face of the driver, for example by a hand of the Driver is disabled. In addition, also with motorcycle or Cyclists reliable at least one of the driver's eyes be recorded.
Bei der Brille kann es sich um eine vom Fahrzeugführer auch ohne die Vorrichtung benutzte Brille, wie eine Brille zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit oder eine Sonnenbrille handeln, und die Kamera kann auf eine derartige Brille aufsetzbar sein. Alternativ kann die Kamera in oder an einer Brille installiert sein, die nur zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedacht ist. Die Ausführungsform der Vorrichtung mit einer in oder an einer Brille vorgesehenen Kamera ist von besonderem Vorteil, wenn der Fahrzeugführer eine Sonnenbrille benutzen will, da unter diesen Umständen eine Erfassung des Auges mit einer im oder am Fahrzeug installierten Kamera schwierig sein könnte. Bei Motorrad- und Fahrradfahrern ist die Ausführungsform der Vorrichtung mit einer in oder an einem Helm vorgesehenen Kamera von besonderem Vorteil, da sie die Installation einer Kamera am Motorrad oder am Fahrrad überflüssig macht. Zudem ist die Signalverarbeitung bei diesen Ausführungsformen einfacher zu realisieren. The glasses can be one from the driver even without the Device uses glasses, such as glasses for correcting a Ametropia or sunglasses act, and the camera can point to one such glasses can be put on. Alternatively, the camera can be in or on glasses that are only for use with the device according to the invention is intended. The embodiment of the device with a camera provided in or on glasses is special Advantage if the driver wants to use sunglasses because under these circumstances, an eye detection with an in or on Vehicle installed camera could be difficult. For motorcycle and Cyclists is the embodiment of the device with an in or camera provided on a helmet is particularly advantageous since it is the No need to install a camera on a motorcycle or bicycle makes. In addition, the signal processing in these embodiments easier to implement.
Des weiteren kann die Kamera einen Akkumulator aufweisen und die Kamera und die Vorrichtung zum Auslösen eines Warnsignals können jeweils eine Infrarotschnittstelle aufweisen, um miteinander zu kommunizieren. Auf diese Weise kann die Installation einer Kamera in oder an einer Brille oder in oder an einem Helm einfach realisiert werden. Furthermore, the camera can have an accumulator and the Camera and the device for triggering a warning signal can each have an infrared interface to connect to each other communicate. In this way, the installation of a camera in or on a Glasses or in or on a helmet.
Die Vorrichtung kann zum Auslösen eines Warnsignals bei Überschreiten einer maximalen Dauer des normalen Lidschlusses, insbesondere bei Überschreiten einer Dauer des Lidschlusses von mehr als 150 Millisekunden, ausgebildet sein. So wird sichergestellt, dass ein für einen Sekundenschlaftypischer Lidschluss zur Auslösung des Warnsignals führt. The device can trigger a warning signal when exceeded a maximum duration of normal eyelid closure, especially with Eyelid closure time exceeded 150 Milliseconds. This ensures that one for one Eyelid closure, typical for a few seconds, triggers the warning signal.
In einer Ausführungsform kann der Signalgeber zum Abgeben eines akustischen Warnsignals ausgebildet sein. So kann durch die Wahl eines ins Unterbewusstsein des Fahrzeugführers dringenden Tones oder einer entsprechenden Tonfolge sichergestellt werden, dass der Fahrzeugführer auch im Falle eines tieferen Schlafes tatsächlich alarmiert wird. In one embodiment, the signal generator can emit a acoustic warning signal. So by choosing one ins Subconscious of the driver's urgent tone or one appropriate tone sequence ensure that the driver is actually alarmed in the case of deeper sleep.
Der Signalgeber kann zum Abgeben des Warnsignals über ein im Fahrzeug vorhandenes Radio ausgebildet sein. So kann durch eine bereits im Fahrzeug vorhandene Einrichtung das Warnsignal abgegeben oder mit einem zusätzlichen Signal verstärkt werden. Dies hält die Kosten der Vorrichtung zum Alarmieren des Fahrzeugführers niedrig. The signal generator can be used to emit the warning signal via an Vehicle existing radio should be trained. So can already be in a Device present vehicle issued the warning signal or with with an additional signal. This keeps the cost of the Device for alarming the driver low.
In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Variieren des Warnsignals in Abhängigkeit von der Dauer des Lidschlusses ausgebildet sein. So kann das Warnsignal an die zeitliche Länge des Lidschlusses und daher auch an die Gefährlichkeit der Situation angepasst werden. Zum Beispiel kann ein akustisches Warnsignal umso lauter ertönen, je länger der Fahrzeugführer sein Lid geschlossen hält. In one embodiment, the device for varying the Warning signal depending on the duration of the eyelid closure. The warning signal can depend on the length of time the eyelid closes and therefore also be adapted to the danger of the situation. To the For example, the longer an alarm signal sounds, the louder the longer the driver keeps his lid closed.
Es können Mittel zum Abgeben eines Meldesignals vorgesehen sein, die ein Meldesignal abgeben, wenn nicht mindestens ein Auge erkannt wird. Dies gewährleistet, dass ein Fahrzeugführer, der sich auf einen Alarm im Fall eines Sekundenschlafes verlässt, darüber informiert ist, wenn seine Position oder die Einstellung der Vorrichtung nicht geeignet ist, um ihn zuverlässig zu alarmieren. Means for emitting a message signal can be provided issue a signal if at least one eye is not recognized. This ensures that a driver who is on an alarm in the In the event of a second sleep, is informed when his Position or setting of the device is not appropriate to him to alarm reliably.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt In the following, the invention will be described purely by way of example with reference to FIG the attached drawing is described. It shows
Fig. 1 schematisch eine Teil-Ansicht des Innenraums eines Fahrzeugs, in dem eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung installiert ist. Fig. 1 shows schematically a partial view of the interior of a vehicle in which an embodiment of the device according to the invention is installed.
Fig. 1 zeigt den Fahrzeugführerbereich eines Kraftfahrzeuges, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung installiert ist. Die Vorrichtung umfasst eine Kamera 1, die an einer Windschutzscheibe 2 in der Nähe des Fahrzeugführer-Rückspiegels 3 angebracht ist, einen in Fig. 1 nicht dargestellten Rechner und einen Lautsprecher 4 im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges. Die Kamera 1 erfasst den Kopfbereich des hinter dem Lenkrad 5 sitzenden Fahrzeugführers von vorne. Die Kamera 1 ist mit dem Rechner verbunden, der sich ebenfalls im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges befindet und an den Lautsprecher 4 angeschlossen ist. Fig. 1 shows the driver of a motor vehicle, in which a device according to the invention is installed. The device comprises a camera 1 , which is attached to a windshield 2 in the vicinity of the vehicle rear-view mirror 3 , a computer (not shown in FIG. 1) and a loudspeaker 4 in the dashboard of the motor vehicle. The camera 1 captures the head area of the vehicle driver sitting behind the steering wheel 5 from the front. The camera 1 is connected to the computer, which is also located in the dashboard of the motor vehicle and is connected to the loudspeaker 4 .
Die Kamera 1 erfasst den Kopfbereich des Fahrzeugführers von vorne und enthält daher auch einen Bildausschnitt mindestens eines Auges 6 des Fahrzeugführers. Mit Hilfe des Rechners wird über einen Algorithmus zur Objekterkennung die Position mindestens eines Auges des Fahrzeugführers ermittelt und während der Bewegungen des Fahrzeugführers verfolgt. Die Kamera nimmt dabei die Lidbewegungen des Fahrzeugführers auf und übermittelt die Aufnahmesignale an den Rechner, der mit einer Abfragerate von etwa 10 ms bis etwa 20 ms überwacht, ob das Augenlid des Fahrzeugführers länger als etwa 150 Millisekunden geschlossen ist. In einem derartigen Fall gibt der Rechner einen Befehl zum Auslösen eines Warnsignals an den Lautsprecher 4 aus, aus dem dann das Warnsignal ertönt. The camera 1 captures the head area of the vehicle driver from the front and therefore also contains an image section of at least one eye 6 of the vehicle driver. With the help of the computer, the position of at least one eye of the vehicle driver is determined via an algorithm for object detection and is tracked during the movements of the vehicle driver. The camera records the driver's eyelid movements and transmits the recording signals to the computer, which uses a query rate of approximately 10 ms to approximately 20 ms to monitor whether the driver's eyelid is closed for longer than approximately 150 milliseconds. In such a case, the computer issues a command to trigger a warning signal to the loudspeaker 4 , from which the warning signal then sounds.
Auf diese Weise wird der Fahrzeugführer, dessen Augenlider länger als etwa 150 Millisekunden geschlossen sind, alarmiert und im Falle eines Sekundenschlafes geweckt. Das abgegebene Warnsignal wird dabei vom Rechner umso lauter eingestellt, je länger der Fahrzeugführer das Augenlid geschlossen hält. In this way, the driver whose eyelids are longer than about 150 milliseconds are closed and alarmed in the event of a Awakened to sleep. The warning signal given is from Computer set the louder the longer the driver of the vehicle Keeps eyelid closed.
Zusätzlich löst der Rechner ein aus dem Lautsprecher ertönendes,
akustisches Meldesignal aus, wenn er mit Hilfe seines Algorithmus zur
Objekterkennung nicht mindestens ein Auge des Fahrzeugführers ermittelt. Das
Meldesignal unterscheidet sich in charakteristischer Weise von dem
Warnsignal. So wird der Fahrzeugführer durch das Meldesignal informiert,
falls er oder die Kamera in einer Weise positioniert sind, die ein
Alarmieren des Fahrzeugführers bei Auftreten eines Sekundenschlafes unmöglich
macht.
Bezugszeichenliste
1 Kamera
2 Windschutzscheibe
3 Rückspiegel
4 Lautsprecher
5 Lenkrad
6 Auge
In addition, the computer triggers an acoustic signal which sounds from the loudspeaker if it does not detect at least one eye of the vehicle driver with the aid of its algorithm for object detection. The signal signal differs in a characteristic way from the warning signal. The vehicle driver is thus informed by the message signal if he or the camera are positioned in a manner that makes it impossible for the vehicle driver to alarm when a second sleep occurs. REFERENCE LIST 1 Camera
2 windshield
3 rear-view mirrors
4 speakers
5 steering wheel
6 eye
Claims (19)
einen Detektor (1) zum Überwachen der Dauer des Lidschlusses des Fahrzeugführers,
eine Vorrichtung zum Auslösen eines Warnsignals bei Überschreiten
einer vorgegebenen Dauer des Lidschlusses und
einen Signalgeber (4) zum Abgeben des Warnsignals. 9. Device for alarming a driver when a so-called second sleep occurs, characterized by
a detector ( 1 ) for monitoring the duration of the driver's eyelid closure,
a device for triggering a warning signal when exceeded
a predetermined duration of the eyelid closure and
a signal generator ( 4 ) for emitting the warning signal.
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| DE2002123210 DE10223210A1 (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Vehicle driver alerting method for alerting a driver upon falling to sleep momentarily monitors the duration of the driver's eyelids closing prior to triggering a warning signal |
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| DE2002123210 Withdrawn DE10223210A1 (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Vehicle driver alerting method for alerting a driver upon falling to sleep momentarily monitors the duration of the driver's eyelids closing prior to triggering a warning signal |
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