[发明专利]用于求取车辆的驾驶员的心率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于求取车辆的驾驶员的心率的方法

背景技术

由DE102010023369A1已知，在车辆的座椅中集成用于容性地测量生物信号的电极，以便能够与车辆乘员无接触地记录心电图。电极由多个直接重叠的在电方面有效的层组成，它们实施为具有中间绝缘层的传感器层、屏蔽层以及接地层。在用于求取心电图的容性测量中，电极的层构成电平板电容器的板而驾驶员的皮肤表面构成第二板。所求取的心电图的信息可以用于车辆控制或者无线传输到外部工作站。

发明内容

本发明所基于的任务是，以高的准确度求取车辆的驾驶员的心率。

根据本发明，所述任务通过权利要求1的特征来解决。从属权利要求说明符合目的的扩展方案。

借助所述方法可以无接触地并且以高的准确度求取车辆的驾驶员的心率。这借助定向到驾驶员的头部并且确定驾驶员的眼睛位置的摄像机来实现。随后分析由摄像机拍摄的图像，其中为了求取心率检查时间连续的多个摄像机图像。在此，所述分析涉及驾驶员头部的图像区段，其中通过时间连续的图像所观察的图像区段中的变化给出关于驾驶员的心率的说明。

这种行为方式具有以下优点：可以由眼睛位置的确定精确地确定驾驶员头部的图像区段，借助所述图像区段求取心率。只要眼睛位置确定，感兴趣的图像区段也就以高的准确度通过与眼睛位置的相对位置来确定并且可以在随后的分析处理中借助摄像机的时间连续的多个图像来分析。因此，眼睛位置的求取是第一步骤，在第二步骤中驾驶员头部的确定的图像区段的分析与第一步骤相连。优选在一个共同的摄像机图像中拍摄并且分析不仅眼睛位置而且为了求取求取心率要检查的图像区段。

在另一种情况下，必要时也可以考虑眼睛位置、例如用于求取视线方向以及因此也考虑驾驶员的头部姿势，这例如可以考虑用于评估驾驶员的注意力状态或者用于提供附加信息，例如将信息投影到风挡玻璃中。就此而言，眼睛位置的求取是可通过不同方式进一步使用的信息。

为了识别眼睛位置，有利地使用在红外范围中工作的摄像机并且必要时也附加地使用红外照明单元，通过它们朝驾驶员方向发射尤其在近红外范围中的红外线。在此，通过眼睛如凸面镜那样地反射红外光(角膜反射)，在驾驶员眼睛的瞳孔的区域中的角膜上产生有特征的亮点(Glanzpunkt)。角膜上的亮点在红外摄像机的所拍摄的图像中可见，由此可以确定眼睛位置。如有必要，摄像机的图像可以经受例如特征提取以及确定瞳孔中心以确定视线方向的其他图像处理步骤。

如有必要，也可以以可见范围中的光产生眼睛位置。在此，在眼睛的角膜上也产生反射光点，这可以借助在可见光中工作的摄像机来拍摄。

为了求取心率，摄像机图像的图像区段在时间连续的多个分析步骤中经受分析。图像区段包含限定的面部区域，例如驾驶员的一个或两个眼睛或者眼睛之外的面部区域、例如嘴唇、面颊或者额头。当存在时间连续的图像拍摄时，可以例如以图像频率分析方法来分析具有面部区域的图像区段，所述面部区域或者位于与眼睛确定的间距中或者涉及一个或两个眼睛。

在分析时可以在感兴趣的图像区段中或者在颜色变化方面或者在大小变化、尤其体积变化方面检查所拍摄的图像。在图像区段中，所观察的面部区域的颜色和/或大小根据由心率确定的脉动按节奏地变化，这可以借助相应的分析方法来确定。由时间上的颜色变化或者大小变化得出心率。

在分析眼睛时尤其观察眼球，眼球以心脏节律脉动(眼底脉动(Funduspulsation))并且经受可被检测的相应的颜色变化以及体积变化。

必要时可以使用附加的探测方法来确定头部位置，以便得到借助摄像机获得的信息和数据的更高的可靠性。如果附加的探测方法得不到单义的信号，则这可能导致由摄像机获得的信息的丢弃，至少在心率分析方面，从而放弃所述心率分析。借助附加的探测系统例如确定头部位置。探测系统也可以实施为语音探测系统，借此求取驾驶员是否说话。由此，确定例如语音来源的方向，以便推断出驾驶员嘴部的位置。

可以在车辆中进一步使用关于心率的信息，例如在根据心率参数化的驾驶员辅助系统中。因此，在能够推断出驾驶员的有危险的健康状态的心率的情形中以降低的触发阈值实施驾驶员辅助系统中的参数化，例如可能是有利的。此外也能够实现，将信息通过车辆中的视觉路径、听觉路径或者触觉路径引导到显示装置。最后，也可以向车辆之外的外部位置、例如向紧急呼叫中心传送心率。