使用光傳感器的檢測系統的製作方法

2023-10-07 21:52:19 2

使用光傳感器的檢測系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用於確定控制設備的移動的系統和用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統，以及用於該目的的相符的處理單元和相符的方法。用於確定移動的系統（12）包括多個光傳感器（16）、處理單元（14）和接口（18），其中光傳感器（44-58）能夠向處理單元（14）發送光強度信息並且後者能夠向用戶提供信息。進一步地，處理單元（14）基於由光傳感器（44-58）提交的光強度信息能夠確定控制設備的移動。
【專利說明】使用光傳感器的檢測系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及用於檢測駕駛員的睡意(drowsiness)的系統,用於確定針對在前的系統使用的車輛的控制設備的移動的系統，用於這些系統中的任一個的處理單元以及涉及用於檢測車輛的駕駛員的睡意的方法。

【背景技術】
[0002]睡意檢測系統變得越來越流行並且在當今的汽車中建立，尤其是在由所謂的高級品牌銷售的汽車中。
[0003]意在監控和控制駕駛員的適合度、並且例如在缺少適合度的情況下向駕駛員報警的那些系統正常地仍然是非常昂貴的，並且甚至在前述的高級品牌中經常作為附加的昂貴的高級包才可獲得。
[0004]這些已知的系統的工作原理是監控駕駛員關於諸如操縱盤控制、車道偏離等的方面。在監控那些方面時，如果系統檢測到指示睡意的模式(pattern)，則例如經由聲音或者儀錶板中的汽車的信息顯示向駕駛員告知這個事實。
[0005]對於車道偏離的控制，已知的系統是基於控制道路標記和關於那些道路標記的汽車的位置的攝像機。如果汽車無任何明顯的原因離開那些道路標記之間的車道，例如，轉向指示器指示的有意的車道轉換，則系統相應地警告駕駛員。
[0006]由於那些系統是基於由攝像機輸送給系統的連續的圖像數據的處理，所以系統自身不得不配備需求資源的視頻處理算法。由於關於那些資源的高需求，比如計算功率和存儲器，系統變得非常昂貴並且/或者在許多情況中是不準確或不可靠的，尤其是在睡意檢測是最相關的夜間期間。
[0007]在可用的系統中，監控操縱盤控制是通過訪問汽車的子系統以得到操縱盤動作信息來實現的。因此，這樣的睡意檢測系統需要完全地被嵌入汽車的電子系統中以適當地發揮作用。相應地，那些系統以及前述的基於視頻的系統不得不在定購汽車時被包括到其電子系統中並且被包括到整個車輛中。


【發明內容】

[0008]因此，本發明的目的是提供無需大量的資源而適當地且準確地工作、在夜間期間完全地可靠工作、能夠作為升級被安裝在現存的並且已經完全地配置的車輛中並且優選地相對便宜的用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統、可使用於這樣的檢測和監控的相符的(according)系統以及為了這個目的的方法和處理單元。
[0009]在本發明的第一方面中，提供了具有處理器、數據接口和存儲器的處理單元，存儲器存儲可由處理器執行的一個或多個例程。
[0010]其中處理單元能夠經由數據接口從多個光傳感器接收數據，並且，
其中一個或多個例程適合於:
基於從多個光傳感器接收到的相對於時間的光強度信息的變化確定多個光傳感器相對於至少一個光源的移動。相比於前面提到的基於視頻的方法，使用光傳感器信息來確定移動資源需求更少。因此，處理器以及處理單元的存儲器可相對照地便宜。進一步地，如將在下文中描述的，這樣的處理單元和系統允許獨立於汽車的系統的單獨的檢測。因此,根據本發明的設備可以作為升級被安裝在車輛中。為此，僅少數的技術步驟/修正是必要的。因此，升級是甚至以容易且便宜的方式可實現的。
[0011]根據本發明的另一方面，提供了用於確定控制設備的移動的系統，具有多個光傳感器，
處理單元，和接口，
其中多個光傳感器能夠向處理單元發送光強度信息並且處理單元能夠從光傳感器接收光強度信息，
其中處理單元能夠經由接口向用戶提供信息，並且
其中處理單元被設計來基於由光傳感器提交的光強度信息中的變化確定控制設備的移動。
[0012]如在本發明的上下文內使用的術語「控制設備」被理解為為了控制機器的元件或者控制機器自身而使用的機器上的任何設備或者元件。優選地，這樣的「控制設備」被理解為為了控制車輛(比如但不限於汽車、火車、輪船、飛機)的控制杆或者操縱盤，並且甚至更優選地被理解為汽車的操縱盤。
[0013]正如已經在根據本發明的處理單元的上下文內提到的，系統還能夠被設計作為其自己的實體，意味著能夠作為升級被安裝在已經現存並且製造好的車輛中，比如汽車。可經由接口被提供至用戶的信息可以為向用戶告知關於移動的任何適當的信息。該信息可以是直接地涉及移動的基本信息，例如，比如方向和強度，或者也可以是向用戶示出預定的時間間隔內的某些移動的量的經過處理的信息。而且，該信息甚至可以進一步被處理並且與這些原始的(raw)移動數據的處理有關，並且例如可指示駕駛員的睡意。相應地，經由接口向用戶提供的信息可指示睡意的水平或者如果達到或超過了某一預定的睡意閾值則甚至可以僅為光學或者聲音信號。多個光傳感器允許更準確地確定移動。利用兩個或更多的光傳感器和使得來自光傳感器的信息相互關聯的可能性，關於光源的移動的方向的確定是可能的。例如，如果光傳感器的線性陣列被定向為朝向光源使得第一光傳感器是最接近光源的光傳感器而第四光傳感器是最遠的，則相對於該陣列中的所有的光傳感器，後者可檢測最低的光強度而第一光傳感器檢測最高的光強度。然後光傳感器2和3將相應地布置在這兩個之間並且它們的光強度可能在光傳感器I和光傳感器4之間的範圍內。然後，如果該示例性的陣列的定向被保持，而陣列在其它方向被移動經過光源，使得現在光傳感器4是最接近的並且光傳感器I是最遠的，則測量的光強度將相應地變動。結果，現在光傳感器4示出最高的光強度而光傳感器I示出最低的。由於現在包括多個光傳感器，所以可以取得關於移動以及甚至關於光傳感器(的陣列)的位置的詳細信息。而且，該陣列狀的布置增加了用於檢測和分析微小的移動的總體靈敏性。
[0014]根據本發明的另一方面，提供了用於檢測車輛的駕駛員的睡意的方法，具有下列步驟:
從多個光傳感器接收光強度信息， 基於光強度信息的變化確定移動，和
針對睡意指示模式分析移動。使用光強度信息是用於確定例如控制設備(比如車輛的操縱盤)的移動的簡單的方式。而且，這種確定移動的方式容易在獨立於品牌和其年齡的任何汽車中實現。光強度信息進一步地是能夠被容易地分析並且因此立即得到關於移動並且還關於駕駛員的睡意的期望的信息的簡單信息格式。
[0015]本發明的優選的實施例定義在從屬權利要求中。應理解的是，要求保護的方法具有與要求保護的設備和從屬權利要求中定義的類似的和/或同樣的優選的實施例。
[0016]在處理單元的實施例中，一個或多個例程進一步適合於:
基於光強度信息確定多個光傳感器相對於光源的位置，以及
基於位置中的變化來確定移動。在該示例性的實施例中，可被使用以確定駕駛員的睡意的移動是由所提到的光傳感器的位置中的差檢測的。相應地，例如，處理單元能夠確定光傳感器的實際的(相對)位置，並且由於與更早的位置信息的比較進一步能夠確定位置中的變化。例如，這可通過在其在處理單元的存儲器中的確定之後存儲光傳感器的某一位置來實現，例如以預定的時間間隔定期地進行。
[0017]根據處理單元的另一實施例，一個或多個例程還適合於:
通過直接地比較光強度信息確定多個光傳感器的光強度信息中的變化，以及基於光強度信息的該比較確定移動。通過直接地使用光強度信息，處理單元能夠基於由光傳感器輸送的純粹的光強度信息檢測和確定相對移動。這些光強度信息也可以被存儲在存儲器中並且可被用於經由瞬時的讀取與存儲的光強度信息的比較來確定變化。也可以以連續的方式實現這種光強度信息的存儲，也就是說，通過以預定的時間間隔反覆地存儲由光傳感器輸送的光強度信息的實際讀取。
[0018]根據本發明的系統的實施例，多個光傳感器和處理單元被組合在包括用於將傳感器元件附接在控制設備上的附接構件的傳感器元件中。利用這樣的系統的設計，處理單元可以與光傳感器一起被構建在一個設備中，該設備可以被用作升級套件的重要部件。該部件(意味著傳感器元件)可以被布置在控制設備上，例如汽車的操縱盤。為此，傳感器元件包括附接構件，比如但不限於粘結劑、粘結帶、膠、螺旋(screw)等等。
[0019]在系統的另一實施例中，系統還包括用於向多個光傳感器提供光的光源。通過進一步包括單獨的光源，該系統可相對於控制設備被布置，控制設備的移動將通過將光源附接至控制設備和控制設備下面的非可移動部件上的多個光敏傳感器，或者利用控制設備下面的非可移動部件上的光源和控制設備自身上的多個光傳感器來確定。利用這些部件，整個系統能夠以這樣的方式被布置使得光源直接地被定向朝向允許移動的準確的確定的多個光傳感器。
[0020]在系統的另一實施例中，光源提供圖案化的(patterned)光。
[0021]如在本發明的上下文內使用的術語「圖案化的光」將被理解為由某種模式的例如但不限於顏色或光強度中的改變所調製的光，也或者為以適時的尺度(timely dimens1n)調製的光，比如但不限於閃爍。
[0022]通過使用圖案化的光，整個系統的準確性可以被進一步改進，例如，如果光傳感器也檢測光的顏色信息並且該信息在移動期間在光傳感器的路徑上變化。進一步地，可以使用諸如閃爍的模式，優選地具有高頻率，使得該光不能由人眼感知到並且不打擾控制設備的用戶。而且，這樣可以提高系統的魯棒性，因為系統可以專注於具有已知的模式的光，而其它的幹涉光(例如，來自外部的光源)可容易地由系統忽視。
[0023]根據系統的另一實施例，光源提供紅外光。使用紅外光具有該光對人眼是不可感知的並且不會打擾控制設備的用戶(例如汽車的駕駛員的駕駛)的效果。進一步地，在白天和夜間期間也可以使用紅外光，沒有或者具有最小量的外部幹擾。因此，紅外光進一步地改進了檢測的可靠性和魯棒性，尤其是在夜間期間。
[0024]根據系統的另一實施例，系統包括4至12、優選地6至10並且更優選地8個光傳感器。正如前面所提到的，多個光傳感器改進整個系統和控制設備的移動的檢測的準確性。因此，本發明的優選的實施例使用作為最佳的折衷的數量的光傳感器，所述折衷是為了減小總成本和將由處理單元處理的數據的量而使用儘可能少的光傳感器以及為了提供根據本發明的最佳的移動的檢測而使用足夠的光傳感器之間的折衷。
[0025]根據系統的另一實施例，處理單元是根據本發明的並且如前面提到的處理單元。
[0026]根據本發明的另一方面，提供了具有根據本發明的並且如前面提到的用於檢測控制設備的移動的系統的用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統。基於如在如前面提到的實施例中概述的有益的控制設備的移動的檢測，用於檢測睡意的系統僅基於例如具有光傳感器和光源以及相符的處理單元的這種簡單的設置可檢測並且還向車輛的駕駛員告知他的/她的睡意。
[0027]根據本發明的方法的另一實施例，該方法進一步包括如下步驟:
基於光強度信息確定多個光傳感器相對於光源的位置，
其中基於位置中的變化確定移動。通過提供控制設備(比如車輛中的操縱盤)的實際的位置，除了如前面提到的檢測睡意指示模式之外，給予了提供操縱方向數據的可能性。這些可以容易地被用於其它的駕駛員協助應用。
[0028]根據本發明的方法的另一實施例，方法進一步包括如下步驟:
通過直接地比較光強度信息確定多個光傳感器的光強度信息中的變化，
其中基於光強度信息的該比較確定移動。該方法的實施例允許光強度信息的直接使用。這導致所提供的數據(即光強度信息)的快速且可靠的使用，並且因此導致移動或者駕駛模式的有效的分析。
[0029]根據本發明的另一方面，提供了電腦程式，電腦程式包括當所述電腦程式在計算機上被實施時用於使得計算機實施根據本發明的方法的步驟的程序代碼構件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]依據下文中描述的(多個)實施例，本發明的這些和其它方面將是明顯的，並且將參照它們來闡明本發明的這些和其他方面。在下面的附圖中:
圖1以示意性的表達示出了根據本發明的處理單元、用於確定控制設備的移動的系統和用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統，
圖2示出了根據本發明的系統和其操作型式的示意性表達，
圖3示出了安裝在汽車的操縱盤上的根據本發明的系統，
圖4a至4c以根據箭頭IV的示意性頂視圖示出了圖3的操縱盤，以及圖5a至5c示出了針對貫穿圖4a到4c示出的操縱盤定向由根據本發明的系統的光傳感器提交的光強度信息的示意性圖形表達。

【具體實施方式】
[0031]用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統貫穿圖1到圖5c被示出，並且在圖1到圖5c的幫助下被進一步解釋，並且整體上由附圖標記10指明。進一步地，用於確定控制設備的移動的系統貫穿圖1到圖5C被示出，並且在圖1到圖5c的幫助下被解釋，並且整體上由附圖標記12指明。而且，根據本發明的處理單元的實施例貫穿圖1到圖5c被示出，並且在圖1到圖5c的幫助下被解釋，並且整體上由附圖標記14指明。
[0032]圖1示出了用於確定控制設備12的移動的系統。為了檢測車輛的駕駛員的睡意，可以使用該系統12。因此，圖1也示出了用於檢測車輛10的駕駛員的睡意的系統。由於為了檢測車輛的駕駛員的睡意的系統12的優選的應用的緣故，在下面的貫穿圖1到圖5c示出的優選的實施例的解釋內，系統10和12相互被用作同義詞。然而，這不被理解為系統12對只檢測車輛的駕駛員的睡意的限制。
[0033]系統12包括處理單元14、多個光傳感器16和接口 18。
[0034]如箭頭20指示的，接口 18從處理單元14得到信息或者由處理單元14控制。接口 18的意圖是向用戶提供信息，這由另一箭頭22指示。在本示例性的實施例中，信息經由揚聲器24被提供至用戶。因此，本實施例內的信息可以為任何的聲學信息，比如但不限於報警、警告或者告知的音頻等等。除了只是告知用戶之外，系統12經由接口 18與其它的設備的交互也是可能的，例如，向控制設備給予力反饋，從而減少車輛的速度，等等。
[0035]處理單元14包括處理器26、數據接口 28和存儲器30。處理單元14使用數據接口28以與其它的設備通信，比如接口 18。數據接口 28和接口 18之間的通信由箭頭20指示。進一步地，數據接口 28與多個光傳感器16通信。這由箭頭32和34指示。正如由箭頭32指示的，數據接口 28可以向多個光傳感器16提供數據命令或者另外的信息，例如為了控制該光傳感器16的某些部件。進一步地，正如由箭頭34指示的，多個光傳感器16可以向處理單元14提供信息，即經由數據接口 28。正如稍後將更詳細地解釋的，根據箭頭34被提供的那些信息是與經由多個光傳感器16檢測的信息最相關的，比如但不限於光強度信息、顏色信息等。儘管以這種方式被圖示，但是不言而喻的是，代替用於與接口 18和多個光傳感器16通信的一個單個的數據接口 28，可使用分離的多個數據接口。
[0036]數據接口 28可進一步與處理器26通信。這由箭頭36和38指示。處理器26可根據箭頭36向數據接口 28遞送信息或者數據，或者經由數據接口 28向如前面提到的其它設備遞送。進一步地，處理器26可根據箭頭38從數據接口 28接收數據或者信息，那些數據可能產生於數據接口 28自身，或者也可能從如前面提到的其它的設備經由數據接口 28被遞送。
[0037]同樣，處理器26可與存儲器30交換數據。這由另外的箭頭40和42指示。除了從處理器26向存儲器30遞送數據或者信息之外(這由箭頭40指示)，處理器26也可從存儲器30接收數據或者信息。後者由箭頭42指示。由箭頭40和42指示的那些過程也可以被視為存儲和檢索(retrieving)存儲器30中的數據或信息。除了向存儲器30存儲數據或信息或者從存儲器30檢索數據或信息之外，處理器26還可從存儲器30接收或者檢索例程，然後在處理器26上執行例程。在下面的關於工作原理和根據本發明的方法的解釋中，那些例程的內容和特性將被更加詳細地解釋並且變得更加明顯。
[0038]在該確定的實施例中，多個光傳感器16包括8個光傳感器44、46、48、50、52、54、56和58。那些光傳感器46至58向處理單元14提交數據。在本實施例中，這是示例性地經由集線器(hub)60實現的。光傳感器44至58向集線器60提交相應的數據或者信息，集線器自身保持與處理單元14聯繫，如由箭頭32和34所指示的並且如前面所解釋的。光傳感器44至58的數據的傳輸由箭頭62至78指示。
[0039]處理單元14和多個光傳感器16的組合形成傳感器元件80。
[0040]圖2示出了用於確定控制設備的移動的系統82的另一實施例。該系統82還包括具有處理單元14、多個光傳感器16和接口 18的傳感器元件80。在這裡並且在下文中，相同的附圖標記被用於同樣的特徵。進一步地，系統82包括光源84，該光源在本實施例中為紅外燈。該光源84被示出在相對於傳感器元件80的三個不同的位置，也就是為光源84、84』和84』』。光從該光源被提供至傳感器元件80的多個光傳感器16，這由相應的箭頭86和88或者90和92或者94和96指示。正如在下文中將更加詳細解釋的，到達多個光傳感器16的來自光源84的光的強度對於每個光傳感器44至58是不同的。該被檢測和確定的光強度被提交至處理單元14，例如如前面在圖1的上下文內解釋的。在圖2和下面的表達內，傳感器元件80的細節可以被視為與圖1中傳感器元件80是同樣的。然而，為了清楚的原因，在圖2中，不是處理單元14、多個光傳感器16以及數據或者信息是如何交換的方式的所有的特徵都被示出。
[0041]在關於圖2的表達的左側不出的從光源84發射的光朝多個光傳感器16行進不同的距離，如箭頭86和88所示出的。關於光傳感器44至58，到達光傳感器44的光行進最短的路線，而到達光傳感器58的光行進最長的路線。由於在行進時的光的強度中的損失，例如，由於空氣中的微粒和分子等等的緣故，如箭頭86所指示的到達光傳感器44的光具有比如箭頭88所指示的到達光傳感器58的光更高的強度。到達在中間的光傳感器(意味著光傳感器46到56)的光具有從光傳感器46到光傳感器56增加的要行進的距離，並且相應地示出了降低的強度。
[0042]在圖2的表達的右側示出了由光源84』』示出的相反的情況。在那裡，到達光傳感器44的光由箭頭94指示，而到達光傳感器58的光由箭頭96指示。如由箭頭94指示的到達光傳感器44的光的行進距離比由箭頭96指示的到達光傳感器58的光的行進距離更長。相應地，由光傳感器44檢測到的強度比由光傳感器58檢測到的光的強度更低。與前述的類似，由光傳感器46到56檢測的強度相應地從46至56增加。
[0043]在光源84』的情況中，光源84』被布置在光源84和84』』中間，即在圖2的表達的中間，朝表示多個光傳感器16的光傳感器的該線性陣列的外側光傳感器的光傳感器44和58的行進距是大致相同的。這由箭頭90和92指示。然而，到達該多個光傳感器16(S卩，該線性光傳感器陣列)的中間的光行進較短的距離，如由箭頭91所指示的。因此，到達基本上被布置在多個光傳感器16的中間的光傳感器50和52的光具有比到達外側光傳感器44和58的光更高的強度。多個光傳感器16中測量或者檢測的光強度相應地從中間朝其側邊降低。這意味著分別從光傳感器50或52開始，所測量的強度朝光傳感器44或者另一側邊至光傳感器58降低。
[0044]因此，由光傳感器44到58檢測的那些光強度的結果是可被用於確定光源的相對位置的光強度的陣列，此處由光源84、84』和84』』表示光源84。移動相應的光源84導致所測量的光強度中的相符的變化，在該情形中，導致由多個光傳感器16測量的光強度的陣列中的變化。如果多個光傳感器16相對於光源84移動，則也是如此。這種情況可以被視為僅僅改變觀察者的視圖(view)。相應地，從由多個光傳感器16關於光源84』的關係示出的情況開始，該多個光傳感器16相對於圖2的表達朝左的移動將導致如由光傳感器16關於光源84』』所不的關係。相應地,朝右移動多個光傳感器16將導致如由多個光傳感器16關於光源84所指示的朝向光源的位置或者關係。由於在該實施例中，多個光傳感器16被包括在傳感器元件80中，所以對於相對於光源(比如，光源84)移動該整個傳感器元件80也是如此。
[0045]以圖3開始，在被布置在操縱盤100的背側上的傳感器元件98的示例中將更加詳細地描述根據本發明的工作原理和方法。至於操縱盤100的背側，它指的是指向遠離駕駛員(即，指向車輛的前部)的操縱盤的那側。
[0046]在圖3中並且還在下面的圖4a到4c的表達中示出的傳感器元件98在該示例中可以被視為與貫穿圖1和2示出且描述的傳感器元件80是同樣的。相應地，相同的附圖標記指明同樣的部件。然而，不言而喻的是，根據本發明的傳感器元件的其它實施例可以被用於該應用。
[0047]正如從圖3中可以看出的，傳感器元件98被布置在操縱盤100的部件上，當操縱盤100移動(即繞其旋轉軸102轉動)時，所述操縱盤的部件經歷移動。操縱盤100，並且因此傳感器元件98可以在兩個方向上環繞旋轉軸102移動。從駕駛員的視點看，那些方向可以是向左或者向右，如由箭頭104和106所指示的。例如，在操縱盤的後面從駕駛員的視點考慮相對於操縱盤100的移動是固定的光源，比如圖2的光源84，使得由光源發射的光被指向操縱盤100的背側並且因此指向傳感器元件98，根據箭頭104和106的操縱盤100的移動導致傳感器元件98和該光源之間的不同的相對位置。相應地，傳感器元件98，尤其是該傳感器元件98內的多個光傳感器16，檢測指向傳感器元件98的光，並且能夠確定光傳感器44至58中的每個上的光強度。這已經在圖2的上下文中被詳細解釋。結果，通過在箭頭104的方向上或者箭頭106的方向上移動操縱盤能夠到達的每個旋轉位置導致光傳感器44到58 (即，多個光傳感器16)的不同的檢測模式。因此，傳感器元件98可以被用作用於檢測移動的系統，因為對於操縱盤100的每個位置，一般可以檢測到不同的光強度模式或者不同的光強度，並且可基於光強度中的變化來識別移動。例如，如果之前發生了校準(calibrat1n)，則每個檢測到的光強度或者光強度模式可被轉換為操縱盤100的位置，意味著環繞旋轉軸102的旋轉位置。
[0048]這將在下面的圖4a到4c和對應的圖5a到5c的上下文內被更加詳細地解釋。
[0049]圖4a到4c示出了根據圖3的箭頭IV的頂視圖中的操縱盤100。在這裡，一個人可以看出傳感器元件98經由粘結層108附接至操縱盤100。該粘結層108基本上可以通過附接至傳感器元件98的背側並且之後附接至操縱盤100或者倒過來的方式的粘結帶實現。除了一般性地使用用於粘結層108的粘結帶或者粘結層108之外，將傳感器元件98附接至操縱盤100的其它方式當然是可能的，比如但不限於夾鉗、螺旋、鉚接等。
[0050]進一步地，光源110貫穿圖4a至4c被示出。該光源110發射圖案化的光。該圖案化的光(優選地也是紅外光)以閃爍的方式從光源110發射。這意味著由光源110發射的光以預定的頻率閃現。通過使用這樣的閃爍的光，整個系統的準確性被改進，因為應當由傳感器元件98 (即，多個光傳感器16)檢測到的光能夠通過已知的頻率的閃爍被識別。因此，也可能發射紅外光的其它的周圍的光源基本上可以通過發光光源110和關斷的光源110之間的差從所檢測到的光被過濾。進一步地，可以使用閃爍光使得用戶不能感知到光，即使沒有使用紅外光。例如，這可通過被選擇為使得僅人眼不可感知的短的光脈衝被發射的高頻率和發光周期完成。
[0051]圖4a到4c中示出的不同的情況產生於操縱盤100環繞旋轉軸102在不同的方向上的移動。在這裡，光源I1可以被視為相對於可移動的傳感器元件98是靜止的。而圖4a在該實施例中示出了可與圖3的表達相比照的開始位置，其將導致車輛向前直行的駕駛，4b中的表達是操縱盤100在箭頭104的方向上(也就是說朝駕駛員的左側)轉動的結果。相應地，圖4c示出了在將操縱盤向右(意味著在箭頭106的方向上)轉動之後的情況。
[0052]正如已經在圖2的上下文內提到的，具有光源110和多個光傳感器(在該情形中，傳感器元件98)之間的不同的相對定位的每種情況導致不同的並且也是特有的(characteristic)光強度信息,優選地以光強度模式的形式。這樣的光強度模式在圖5a到5c中被示出。在那裡，用橫坐標112和縱坐標114示出了二維圖。橫坐標112表示多個光傳感器16的相應的光傳感器44到58，其也存在於傳感器元件98中。不言而喻的是，即使在圖3到5c的表達中，對於傳感器元件98隻示出和提到了光傳感器44到58，後者也包括在傳感器元件80的上下文內描述的其它部件，例如，處理單元14和接口 18。在圖5a到5c的圖中示出的縱坐標114表示由相應的光傳感器44到58檢測的光強度。正如前面所提到的，圖5a到5c的每個表達表示在貫穿圖4a到4c示出的情況中檢測到的光強度。換言之，圖5a示出了圖4a中的情況的檢測到的光強度。同樣地，圖5b對應於圖4b，並且圖5c對應於圖4c。
[0053]在這裡，已經在圖2的上下文中提到並且討論的結果由圖5a到5c的圖形象化。在圖4a中操縱盤100沒有被轉動的情況中，光傳感器50和52最接近光源110，而光傳感器44和58是最遠離光源110的光傳感器。這連同從光傳感器58到光傳感器52或者從光傳感器44到光傳感器50逐漸降低的距離導致圖5a中示出的光強度模式。在那裡，光傳感器50和52顯示最高的光強度，其朝側邊(即，朝光傳感器44和58)逐漸降低。
[0054]圖4b中的情況是使得光傳感器58最接近光源110，而光傳感器44是最遠離的。相應地，光從光源110朝光傳感器不得不行進的距離從光傳感器58到光傳感器44增加。相應地，在圖5b中示出的光強度模式使得光傳感器44的光強度是最低的並且朝由光傳感器58檢測的最高的光強度逐漸增加。
[0055]圖4c中的情況是與圖4b的表達相反的情況，意味著此處光傳感器44是最接近的而光傳感器58是最遠離的。相應地，光強度模式也是與圖5c中所示的倒過來的。光傳感器44顯示最高的光強度，其朝光傳感器58的檢測的光強度降低。
[0056]考慮到在環繞旋轉軸102的轉動運動中，圖4b和圖4c中示出的情況之間的距離逐漸地變化，這兩個示例之間的每個旋轉位置顯示特有的光強度模式。例如，如果在旋轉位置中光傳感器56是最接近的，則光傳感器44將是最遠離的，並且光強度模式將是使得針對光傳感器56測量最高的光強度。與光傳感器56的光強度相比，少許更降低的下一個光強度將是針對光傳感器58和54。從那開始，光強度從光傳感器54朝光傳感器44逐漸地降低。
[0057]因此，在這裡示出並且貫穿附圖描述的系統和處理單元允許控制設備(此處，操縱盤100)的移動的確定。如果周期性地完成移動和位置的這種確定，並且存儲該確定，例如經由存儲器30，則控制設備(例如，操縱盤100)的移動可以被視為隨時間推移的(over time)函數。在該函數中，通過可例如指示車輛的駕駛員的睡意的已知的算法可以辨識某些移動模式。用於辨識和分析這樣的移動模式的這些算法和方法例如從以下知曉:R.Sayed和A.Eskandarian,uUnobtrusive drowsiness detect1n by neural network learning ofdriver steering (通過駕駛員操縱的神經網絡學習的不引人注意的睡意檢測)」，機械工程師協會論文集，2001,第 215 卷,D 部分,969-975 ; F.Friedrichs 和 B.Yang, "Drowsinessmonitoring by steering and lane t/aia(通過操作車道數據的睡意監控)〃，EUSIPC0 2010會議論文集，8 月 23-27，奧爾堡，丹麥，209-213 ;或者 A.Eskandarian 和 A.Mortazavi,"Evaluat1n of a smart algorithm for commercial vehicle driver drowsiness
針對商業車輛駕駛員睡意檢測的智能算法的評估)〃，IEEE智能車輛討論會2007會議論文集，6月13-15，伊斯坦堡，土耳其，553-559，通過引用將它們完全併入本文。因此，這樣的模式能夠指示駕駛員(意味著例如操縱盤100的控制設備的用戶)遭受睡意或者大體上變得昏昏欲睡。例如，如果被駕駛員正常地使用來在某些有規則的時間間隔上實行的操縱盤100的修正的移動變化或者例如在某些時間間隔上停止，可能就是這種情形。基於這個並且通過在處理單元14，尤其是處理器26和存儲器30中實施這些檢測例程，前述的用於確定移動的系統12或82變為例如用於檢測車輛10的駕駛員的睡意的系統。
[0058]相應地，通過從多個光傳感器16 (即，所示的示例中的光傳感器44至58)接收光強度信息，例如基於該光強度信息和前面描述的其相對於時間的變化確定比如操縱盤100的控制設備的移動，並且進一步分析針對睡意指示模式的那些移動，可以實現車輛的駕駛員的睡意的檢測。這一點以及經由處理單元14實行的所有的其它操作可通過在處理單元14的存儲器30中包括相應的例程來實現，相應地，例程然後可由處理器26執行。
[0059]在那裡，直接地經由多個光傳感器16的檢測的光強度信息或者通過在第一步驟中將那些光強度信息轉換為控制設備(例如，操縱盤100)的位置信息來確定移動是可能的。然後，經由變更光強度信息或者經由位置中的變化可以檢測這種變化。通過在此處示出和描述的系統，尤其是通過使用其中傳感器元件80或98被實現在例如可以直接地被附接在操縱盤100上的緊湊的設備中的這樣的實施例，升級具有睡意檢測的能力的汽車的容易的方式是可能的。由於只利用一定量的光傳感器而不是複雜的視頻信號來工作，在該優選的實施例中，僅利用8個光傳感器44到58，所以用於計算和存儲的資源可以被設計相對小並且還允許低的功率消耗。這意味著通過在傳感器元件80或者98內包括小的、優選地可再充電的電池，可以甚至在沒有任何的用於電力供應的附加電纜的情況下安裝該設備。
[0060]儘管在附圖和前面的說明中已經詳細圖示和描述了本發明，但是這樣的圖示和描述被認為是例證性的或者示例性的，並且不是限制性的。本發明不限於所公開的實施例。在實踐要求保護的發明時，依據附圖、公開內容和所附的權利要求的研究，本領域技術人員能夠理解和完成所公開的實施例的其它變型。
[0061]在權利要求中，詞語「包括」不排除其它的元件或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」不排除多個。單個的元件或其它的單元可履行敘述在權利要求中的數個項目的功能。某些手段敘述在相互不同的從屬權利要求中這一純粹事實不指示不能有利地使用這些手段的組合。
[0062]電腦程式可以被存儲/分布在適當的介質上，例如光學存儲介質或者與其它的硬體一起提供或者作為其它硬體的一部分的固態介質，但是也可以其它的形式分布，例如經由網際網路或者其它的有線的或無線的電信系統。
[0063]權利要求中的任何附圖標記不應解釋為限制範圍。
【權利要求】
1.具有處理器(26)、數據接口(28)和存儲器(30)的處理單元，所述存儲器(30)存儲可由所述處理器(26)執行的一個或多個例程， 其中所述處理單元能夠經由所述數據接口(28)從多個光傳感器(16)接收數據，並且 其中所述一個或多個例程適合於: 基於從所述多個光傳感器(16)接收的相對於時間的光強度信息的變化確定所述多個光傳感器(16)相對於至少一個光源(84，110)的移動。
2.如權利要求1所述的處理單元，其中所述一個或多個例程還適合於: 基於光強度信息確定所述多個光傳感器(16)相對於光源(84,110)的位置，以及 基於位置中的變化確定所述移動。
3.如權利要求1所述的處理單元，其中所述一個或多個例程還適合於: 通過直接地比較所述光強度信息確定所述多個光傳感器(16)的所述光強度信息中的所述變化，以及 基於光強度信息的該比較確定所述移動。
4.用於確定控制設備的移動的系統，具有 多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)， 處理單元(14)，和 接口(18)， 其中所述多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)能夠向所述處理單元(14)發送光強度信息並且所述處理單兀(14)能夠從所述光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)接收所述光強度信息， 其中所述處理單元(14)能夠經由所述接口( 18)向用戶提供信息，並且其中所述處理單元(14)被設計來基於由所述光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)提交的所述光強度信息中的變化確定所述控制設備(100)的所述移動。
5.如權利要求4所述的系統，其中所述多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)和所述處理單元(14)組合在傳感器元件(80、98)中，所述傳感器元件包括用於將所述傳感器元件(80、98 )附接在所述控制設備(100 )上的附接構件(108 )。
6.如權利要求4所述的系統,還包括用於向所述多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)提供光的光源(84、110)。
7.如權利要求6所述的系統，其中所述光源(84、110)提供圖案化的光。
8.如權利要求6所述的系統，其中所述光源(84、110)提供紅外光。
9.如權利要求4所述的系統，其中所述系統包括4-12、優選地6-10並且更優選地8個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)。
10.如權利要求4所述的系統，其中所述處理單元(14)是權利要求1至3的任意一個權利要求的處理單元。
11.用於檢測車輛的駕駛員的睡意的系統，所述系統具有用於檢測權利要求4至10的任意一個權利要求的控制設備的所述移動的系統。
12.用於檢測車輛的駕駛員的睡意的方法，具有以下步驟: 從多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)接收光強度信息， 基於所述光強度信息的變化確定移動，和 針對睡意指示模式分析所述移動。
13.如權利要求12所述的方法，還包括如下步驟: 基於所述光強度信息確定所述多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)相對於光源(84，110)的位置， 其中基於位置中的變化確定所述移動。
14.如權利要求12所述的方法，還包括如下步驟: 通過直接地比較所述光強度信息確定所述多個光傳感器(16、44、46、48、50、52、54、56、58)的所述光強度信息中的所述變化， 其中基於光強度信息的該比較確定所述移動。
15.包括程序代碼構件的電腦程式，所述程序代碼構件用於當所述電腦程式在計算機上實施時使得計算機實施如權利要求12中要求保護的方法的步驟。
【文檔編號】G08B21/06GK104379384SQ201380034987
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2012年10月5日
【發明者】I.貝雷茲伊, G.N.加西亞莫裡納, M.A.維弗斯-阿爾布 申請人:皇家飛利浦有限公司