[发明专利]用于检测机动车辆乘员颈部僵硬问题和对该问题作出反应的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测机动车辆的乘员的颈部僵硬问题和对机动车辆的乘员的颈部僵硬问题作出反应的方法和装置。乘员可以是实际的驾驶员，要不然是前排座椅乘客或后排乘客。 

背景技术

尽管在车辆座椅和头靠的人体工学设计方面已经取得了进步，但对于机动车辆使用者来说，颈部僵硬问题和颈痛或颈部紧绷还是相对频繁出现的问题。 

这样的不适尤其出现在经常行驶相对长的旅程的机动车辆驾驶员中。造成这样的因素是紧张的身体姿势、上半身的相对固定以及同时对路上的事件的必要观察所进行的相对频繁的头部活动的需要以及由于空调系统的制冷操作过程中的通风或由于当车窗打开或天窗打开时的气流的影响。 

可以与肌肉紧张关联的对应的颈部僵硬不适不仅仅令车辆的驾驶员感到不悦和烦恼，同时还不利地影响驾驶员的专注力或驾驶性能。可能出现这种情况，例如，由于驾驶员的活动受到限制，驾驶员试图尽可能避免他的头部的较大活动(例如转过头来看)，这导致其视野最终受到限制。 

发明内容

本发明基于提出在开始时提到的类型的一种可以提早检测到这样的问题并且如果必要的话可对其适当地作出反应的方法和设备的目标。 

对上述问题的解决方案通过以下方法和装置提供。 

本发明的有利改进在以下技术方案中得到描述。 

在根据本发明对于机动车辆的乘员的颈部僵硬问题的自动检测的方法中，其中，机动车辆具有至少一个照相机，通过该照相机，可以记录乘员的至少上半身区域和/或面部的图像，提供以下步骤： 

a)在预定时间周期内记录一幅图像或多幅图像并且缓冲图像文件； 

b)通过应用模式识别方法，比较记录的图像文件与从至少一个数据库中检索到的参考数据，以及 

c)在比较的基础上判定车辆乘员是否具有潜在的颈部僵硬问题。 

结果是，通过记录照相机图像，完全直观地完成可能的颈部僵硬问题的检测，因此是非接触的方式和对车辆乘员来说是毫无侵害的方法。 

因为在很多驾驶辅助系统中(至少在很多发展中的驾驶辅助系统中)，在任何情况下提供用于观察驾驶员的至少一个照相机，例如用于检测驾驶员的警觉程度，在很多情况下，本发明不需要用于可能的颈部僵硬问题的检测的硬件的附加费用。 

在本发明的范围内，面部和/或上半身部位的一幅或多幅图像——如果合适的话也可以是运动图像(视频)——得到记录，这些最好是显示驾驶员的面部和上半身的图像(在这里没有每次提及的情况下，所描述的算法还可以在任何情况下应用于车辆的其他乘客)。 

记录的图像利用模式识别方法最好归纳为与颈部僵硬问题相关的具体特征、使记录的图像标准化(例如针对驾驶员的尺寸)，并且与存在不适和没有不适的典型人物的存储数据作比较。因此通过参照头部的位置的时间表来检测头部的常规姿势是可行的，例如从面部对于上半身的位置和/或检测代表颈部紧张的典型反应的头部的左右转动活动。 

另外，在某些情况下，通过凭借神经网络评价图像来区分正常的面部表情和紧张的面部表情是可行的。可以通过例如眉毛的皱起、对疼痛的眨眼反应、两只眼睛之间的距离等检测紧张的面部表情。 

可以在工厂提供存储在至少一个数据库中的比较数据。然而，为了通过学习过程来提高识别清晰度，在假定当前没有颈部僵硬问题存在的情况下，或者在怀疑存在问题的情况下，通过具体记录的驾驶员的图像，还可以修改该数据。 

结果，根据预定义的权重处理不同的标准以最好形成一种得分。当超出特定阈值时或者与在相对长的时间内确定的平均值相比较，在向上的方向上出现明显偏差时，指示可能的颈部僵硬问题。 

此外，通过参照讨论中的人的身体姿势和面部表情，推断出问题所处的位置在哪里(例如，在右边或在左边)是可行的，对于该目的，如果合适的话，也可以使用来自较早已经被检测到的此人的颈部僵硬问题的存储的“历史”数据，因为为了考虑到各个车辆设置，对应的车辆总体上同时配备有人识别系统。 

假定的颈部僵硬问题最好首先通过人/机接口(例如显示器或语音播报)传达给驾驶员或受影响的人，如果合适的话可以连同提示和操作说明一起训练以缓解问题。 

另外，当前坐姿也可以与最符合人体工程学的坐姿的数据库进行比较，其中可以考虑通过图像数据确定的驾驶员的姿势，并且如果合适的话，然后可以提出坐姿的修正，并且如果合适的话，通过自动座位调整直接执行。 

另外，如果合适的话，在由受影响的人的对应的确认后，还可以提出用于缓解问题的具体有效对策：