DE10015200A1

DE10015200A1 - Anti-Einschlafbrille für Autofahrer bestehend aus einer Brille mit integriertem optoelektronischem Bauelement zur Erfassung der Lidschlagdauer kombiniert mit einer elektronischen Auswerteinheit

Info

Publication number: DE10015200A1
Application number: DE2000115200
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sandhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-04

Abstract

Anti-Einschlafbrille für Autofahrer, bestehend aus einer Brille mit integriertem optoelektrischem Bauelement zur Erfassung der Lidschlagdauer kombiniert mit einer elektronischen Auswerteeinheit. Diese Brille weist einen in senkrechter Richtung einstellbaren Nasensteg und einen auf der Innenseite einer der verlängerten Bogenbacke angebrachten Schlitten mit einem montierten optoelektronischen Bauelement oder einer Miniatur-IR-Videokamera auf, der in waagerechter Richtung einstellbar ist, so daß die Kombination der senkrechten und waagerechten Justierung eine individuelle Anpassung ermöglicht. Das optoelektronische Bauelement empfängt mit seinem Photoelement den von einer Lichtquelle abgestrahlten über die Leder-/Hornhaut des offenen Auges reflektierten Lichtstrahl, der mit einem in der über ein Kabel oder Funk mit ihr verbundenen elektronischen Auswerteeinheit programmierten Normwert einer Lidschlagdauer verglichen wird. Liegt eine Abweichung des Lidschlags in einem Zeitbereich, der das Führen eines Kfzs gefährdet vor, d. h., wenn das Auge zu lange geschlossen bleibt, wird mit den optischen und akustischen Alarmgebern ein Alarm ausgelöst und bei Anschluß an ein Satelliten-Navigations-System die Weiterfahrt automatisch fortgesetzt. Die elektronische Auswerteeinheit kann mit Kabelanschluß als externes Gerät über Funk als Modul im Armaturenbereich oder in einem Satelliten-Navigations-System integriert oder in der Brillenfassung, die dann Akkus und Ladekontakte aufweist, ...

Description

Laut Stand der Technik sind Brillen in Form von Schutzbrillen (Arbeitsschutzbrillen in die den Anforderun gen entsprechende Gläser eingesetzt werden wie z. B. für Strahlenschutz, Staubschutz . . . . . ., Spezialbrillen, Refraktionsbrillen, Lupenbrillen, Fernrohrbrillen etc., ABC der Optik, 1972 Verlag Werner Dausien, Hanau /Main; K. Mütze + L. Foitzik + W. Krug + G. Schreiber; S. 63, 281, 514, 740; und Handbuch für Augenoptik, Carl Zeiss S. 226; 3. Auflage 1987; C. Maurer Druck und Verlag; Dr. Helmut Goersch; und optische Brillen zur Korrektion von Fehlsichtigkeiten die Glasrahmen, formbare Bügel und einen höhenverstellbaren Nasensteg zur individuellen Anpassung aufweisen, bekannt. Die Anti-Einschlafbrille weist desweiteren verlängerte Bogenbacken auf von denen eine auf ihrer Innenseite das optoelektronische Bauelement, aus photographisch en Belichtungsmessern bekannt, oder eine Miniatur-IR-/ oder Videokamera aufnimmt die mit ihrem in der Waagerechten justierbaren Schlitten, auf dem sie montiert ist, und der Justierung des höhenverstellbaren Na senstegs in der Senkrechten eine individuelle Anpassung dieser Systeme ermöglicht. Auf diese Weise wird ein von der Lichtquelle des optoelektronischen Bauelements auf die Leder-/Hornhaut gerichteter und von dieser zum Photoelement reflektierter Lichtstrahl exakt empfangen oder ein Lidschlag von der Miniatur-IR-/ oder Videokamera richtig erfaßt um bei Überschreiten einer in der elektronischen Auswerteinheit festgeleg ten Lidverschlußdauer mit den akustischen wie auch optischen Alarmgebern einen Alarm auszulösen. Die elektronische Auswerteinheit kann als externes Gerät über eine Kabelverbindung mit einem elektronischen Stecker für die Kfz-Zigarettenanzünderbuchse, als integriertes Gerät in den Kfz-Armaturen oder als integrier tes Modul in einem Sateliten-Navigations-System, das im Notfall die Weiterfahrt automatisch fortsetzt, über Funk mit der Anti-Einschlafbrille verbunden sein oder sie ist als elektronischer Baustein mit allen anderen Komponenten, dem optoelektronischen Bauelement/Miniaturkamera, dem Alarmgeber sowie den Batterien/ Akkus in der Anti-Einschlafbrille in Miniatur integriert, so daß die Anti-Einschlafbrille in diesem Fall Kon takte zum Laden der Akkus für eine externe Ladestation aufweist die dann eine externe elektronische Aus werteinheit ersetzt.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde ein Frühwarnsystem zu schaf fen, daß jeden Autofahrer der diese Anti-Einschlafbrille trägt vor dem Einschlafen am Steuer warnt und ihm signalisiert eine Fahrpause einzulegen.

Dieses Problem löst erfindungsgemäß Patentanspruch 1 mit einer Anti-Einschlafbrille für Autofahrer beste hend aus einer Brillenfassung mit integrierter optoelektronischer Lidschlag-Erfassungseinheit kombiniert mit einer elektronischen Auswerteinheit.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß mit der Anti-Einschlafbrille die Lidverschlußdauer der Augenlider über wacht bzw. ausgewertet wird, d. h. wenn die Augenlider einen in der elektronischen Auswerteinheit gespeicher ten Normwert einer Lidverschlußdauer überschreiten, was ein Einschlafen des Fahrers signalisiert und das Steuern eines Kraftfahrzeugs gefährdert, wird optisch wie auch akustisch ein Alarmsignal ausgelöst und bei Anschluß an ein Sateliten-Navigations-System ersetzt dieses die Weiterfahrt automatisch fort.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.

Diese vorteilhaften Weiterbildungen ermöglichen die Funktion der Anti-Einschlafbrille in Aufbau, Form und Zusammenstellung so zu konfigurieren, daß eine exakte Bestimmung eines zu langen Schließens der Augen lider einen Alarm sicher gewährleistet. Die Anti-Einschlafbrille kann ohne wie auch mit Glasrahmen zur Kor rektion einer evtl. Fehlsichtigkeit ausgelegt sein und weist einen zentralen Nasensteg auf, der in der Höhe in dividuell einstellbar ist, sowie verlängerte Bogenbacken von denen eine über einen einstellbaren Schlitten verfügt der der Aufnahme der optoelektronischen Lidschlag-Erfassungseinheit dient, so daß durch die Höhen verstellung des Nasenstegs in der Senkrechten kombiniert mit der waagerechten Einstellung des Schlittens eine individuelle Einstellung des Lichtstrahls auf die Horn-/Lederhaut wie auch die einer IR-/Miniaturvideo kamera gewährleistet ist. Die Anti-Einschlafbrille kann direkt über ein Kabel oder auch per Funk mit der elek tronischen Auswerteinheit oder einem Sateliten-Navigations-System, das oder die einen Alarm auslöst oder auch die Weiterfahrt automatisch übernimmt, verbunden sein. Die elektronische Auswerteinheit kann auch in der Brillenfassung, Bügel und Mittelteil, in Miniatur untergebracht sein wobei in diesem Fall die Stromver sorgung in der Fassung integrierte Akkus erfüllen und die elektronische Auswerteinheit die Funktion einer Ladestation übernimmt.

In der Abb. 1/2/3 und 4 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Abb. 1 die Anti-Einschlafbrille (1) in der Vorderansicht mit zentralem, in der Höhe senkrecht einstellbarem Nasensteg (3) der mit der Schraube (1b) in der Führung (2) arretiert wird. Die Seitenteile (1d) der Brille sind so gestaltet das sie seitlich soweit herunter gehen um mit dem Nasensteg (3), über einen kurzen Weg in der Senkrechten, eine individuelle Höhenanpassung zu erzielen damit die optoelek tronische Einheit (4) in Augenhöhe liegt. Mit (5) sind Glasränder dargestellt die der Aufnahme von Korrektionsgläsern bei einer vorliegenden Fehlsichtigkeit dienen. (1c) sind evtl. Kontrolleuchten für Alarm und Funktion.

Abb. 2 zeigt die rechte Bügelseite von innen mit (1a) der verlängerten Bogenbacke, dem Schlitten (4c) zur Aufnahme der optoelektronischen Einheit (4) mit ihrer Lichtquelle (4a), dem Photoelement (4b), das auch eine Miniatur-IR-/ oder Videokamera sein kann, angeschlossen mit dem Kabel (8) an die elektronische Auswerteinheit (9). Der Brillenbügel (6) weist in seinem anatomisch anpaßbaren Bügel ende integrierte Akkus (6a) auf wodurch bei deren Einsatz die Kabelverbindung (8) entfällt und die externe elektronische Auswerteinheit (9) wird dann durch eine Ladestation ersetzt. (6b) ist ein Schar nier das das Mittelteil mit dem Bügel verbindet. (7) ist ein im Brillenbügel integrierter Alarmgeber (Lautsprecher).

Abb. 3 stellt die elektronische Auswerteinheit (9) mit Alarmgeber (10) und Kontrolleuchte (11) dar und (12) den elektronischen Stecker mit Polen passend für den Zigarettenanzünder im PKW.

Abb. 4 zeigt die Anordnung der optoelektronischen Einheit (4), an deren Stelle auch eine Miniatur-IR-/ oder Videokamera im Einsatz ist, mit dem von ihrer Lichtquelle (4a) ausgesandten und am Auge zum Photoelement (4b) reflektierten Lichtstrahl (4d), auf dem einstellbaren Schlitten (4c).

In der Abb. 1 ist eine Anti-Einschlafbrille (1) dargestellt die die Form einer einfachen Balkenbrille aufweist. Der Nasensteg (3) wird durch die Führung (2) mit der Schraube (1b) senkrecht in der Höhe individuell so variiert und festgestellt, daß das optoelektronische Bauelement/Miniatur IR- oder Videokamera (4) auf die Augenhöhe des Brillenträgers eingestellt ist. Das optoelektronische Bauelement (4) ist vorwiegend in der ver längerten rechten Bogenbacke auf einem waagerecht einstellbaren Schlitten (4c) angebracht Abb. 2 + 4 der so justiert wird, daß der von der Lichtquelle (4a) der optoelektronischen Einheit (4) abgestrahlte Lichtstrahl (4d) am Auge reflektiert und vom Photoelement (4b) exakt empfangen wird oder bei Verwendung einer Miniatur IR-/Videokamera (4) zur Erfassung eines Lidschlags eine individuelle Anpassung ermöglicht. Um als Anti- Einschlafbrille zu funktionieren wird ein kleiner gering irritierender Lichtstrahl (farbig oder infrarot) (4d) von der Lichtquelle (4a) auf die Horn-/Lederhaut des Auges abgestrahlt und zum Photoelement (4b) (Photo zelle/Photowiderstand/Phototransistor/Photodetector/Photodiode), welches diese Information über die Kabelverbindung (8) oder per Funk zur elektronischen Auswerteinheit (9) Abb. 3 weiterleitet, reflektiert. Sollte nun ein Lidverschluß die Lichtstrahlreflexion am Auge so lange unterbrechen das ein in der elektro nischen Auswerteinheit (9) festgelegter Normwert, mit einer Lidverschlußzeit die noch keine Gefahr zum Lenken eines Pkw's darstellt, überschritten wird oder durch die Miniatur IR-/Videokamera als solche erfaßt werden so lösen die optischen wie auch akustischen Alarmgeber (7/10/11) den gewünschten Alarm aus der so beschaffen ist das er den Fahrer nicht erschrickt. Die Glasrahmen (5) dienen der Aufnahme von Korrek tions-/ oder auch Sonnenschutzgläsern. Abb. 3 zeigt bei diesem Ausführungsbeispiel die elektronische Aus werteinheit (9) als ein externes Gerät das zur Stromversorgung den elektronischen Stecker (12) mit seinen Kontakten passend für die übliche Zigarettenanzünderbuchse eines Pkw's aufweist und über die Kabelver bindung (8) mit der Anti-Einschlafbrille (1) verbunden ist.

Bezugszeichen

1

Anti-Einschlafbrille

1

a verlängerte Bogenbacken

1

b Justierungschraube

1

c Kontrollleuchten

1

d Seitenteile

2

Führungsschiene

3

variabler Nasensteg

4

optoelektronisches Bauelement/Miniatur IR- oder Videokamera

4

a Lichtquelle

4

b Photoelement

4

d Lichtstrahl

4

c variabel einstell-/arretierbarer Schlitten

5

Glasrahmen für Korrektionsgläser

6

Brillenbügel

6

a Batterien/Akkus

7

/

10

/

11

optische und akustische Alarmgeber

8

Kabelverbindung

9

elektronische Auswerteinheit

12

elektronischen Stecker für die Kfz-Zigarettenanzünderbuchse

Claims

1. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer bestehend aus einer Brille mit integriertem optoelektronischem Bauele ment zur Erfassung der Lidschlagdauer kombiniert mit einer elektronischen Auswerteinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß die Brillenfassung (1) einen in der Höhe variablen Nasensteg (3), der durch die Führ ung (2) mit einer Schraube (1b) in der Senkrechten justiert wird, und einen innenseitig auf einer der ver längerten Bogenbacken (1a) angebrachtem variabel einstell-/arretietaren Schlitten (4c), der in der Waage rechten justiert wird, mit aufliegendem optoelektronischem Bauelement/Miniatur IR- oder Videokamera (4) zur Erfassung der Lidschlagdauer aufweist um eine individuelle Anpassung zu gewährleisten, damit ein von der Lichtquelle (4a) auf die Leder-/Hornhaut gerichteter und von dieser zum Photoelement (4b) reflektierter Lichtstrahl (4d) exakt empfangen oder ein Lidschlag von der Miniaturkamera (4) richtig erfaßt wird um bei Überschreiten einer in der externen elektronischen Auswerteinheit (9) festgelegten Lidverschlußdauer mit den Alarmgebern (7/10/11) akustisch wie auch optisch einen Alarm auslöst.

2. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der von der Licht quelle (4a) ausgehende Lichtstrahl (4d) frei wählbar, farbig oder IR, und von geringer Irritatation ist.

3. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteinheit (9) als

- externes Gerät das zur Stromversorgung mit dem elektronischen Stecker (12) für die Kfz-Zigarettenan zünderbuchse über die Kabelverbindung (8)
- in den Kfz-Armaturen integriertes Gerät über Funk
- integriertes Modul in einem Sateliten-Navigations-System über Funk, das im Notfall die Weiterfahrt auto matisch fortsetzt,

mit der Anti-Einschlafbrille verbunden ist oder als

- elektronischer Baustein mit allen anderen Komponenten, dem optoelektronischen Bauelement/Miniatur kamera (4), dem Alarmgeber (7) sowie den Batterien/Akkus (6a) in der Anti-Einschlafbrille (1) inte griert ist, so daß dann die Anti-Einschlafbrille (1) Kontakte zum Laden der Akkus für eine externe Lade station aufweist die die elektronische Auswerteinheit (9) ersetzt und in ihrer Ausführung frei wählbar ist.

4. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche dadurch gekenn zeichnet, daß die elektronische Auswerteinheit (9) wie auch die Anti-Einschlafbrille (1) mindestens eine Kontrolleuchte (11) aufweisen um Funktion, richtigen Sitz der Brille und einen Alarm optisch zu signali sieren.

5. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach obigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Brillen fassung (1) Glasrahmen (5) für Korrektionsgläser bei Fehlsichtigkeiten aufweist oder als Sonnenbrille dient.

6. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach obigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Brillen bügel (6) formbar und somit individuell anpaßbar sind.

7. Anti-Einschlafbrille für Autofahrer ist nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche dadurch gekenn zeichnet, daß die Anti-Einschlafbrille (1), die elektronische Auswerteinheit (9) wie auch eine erforderliche Ladestation in Form, Größe, Material, Ausführung und Funktion frei wählbar sind.