DE102018103879B4 - Driving ability tester - Google Patents

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Abstract

Fahrtüchtigkeitstestgerät mit einer Lichtquelle, die eingerichtet ist, ein Auge (11) eines Menschen an einem Zeitpunkt t1mit Licht zu beleuchten, einer Kamera (9), die eingerichtet ist, eine Sequenz an Bildern (10) des Auges (11) um den Zeitpunkt t1herum aufzunehmen, und einer Signalauswerteeinheit, die eingerichtet ist, in jedem Bild (10) der Sequenz einen Pupillendurchmesser des Auges (11), daraus einen zeitlichen Pupillendurchmesserverlauf (1), in dem Pupillendurchmesserverlauf (1) vor dem Zeitpunkt t1einen Ausgangspupillendurchmesser (2), nach dem Zeitpunkt t1einen zeitlich ersten Wendepunkt (5), einen Zeitpunkt t2des zeitlich ersten Wendepunktes (5), ein Minimum (6), einen Zeitpunkt t3des Minimums (6) und einen Zeitpunkt t4=t3+(t3-t2) zu bestimmen, eine Tangente (3) an den Pupillendurchmesserverlauf (1) an dem Zeitpunkt t4anzulegen sowie einen Zeitpunkt t5, an dem die Tangente (3) den Ausgangspupillendurchmesser (2) erreicht, und eine Zeitspanne txzu bestimmen, die von dem Zeitpunkt t1bis zu dem Zeitpunkt t5dauert, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, eine Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen unter Heranziehen der Zeitspanne txzu erzeugen und dem Menschen bereitzustellen.Driving ability tester with a light source which is set up to illuminate an eye (11) of a person with light at a point in time t1, a camera (9) which is set up to provide a sequence of images (10) of the eye (11) around the point in time t1 and a signal evaluation unit which is set up to track a pupil diameter of the eye (11) in each image (10) of the sequence, from this a pupil diameter profile (1) over time, and an exit pupil diameter (2) in the pupil diameter profile (1) before time t1 to determine a time t1 a temporally first turning point (5), a time t2 of the temporally first turning point (5), a minimum (6), a time t3 of the minimum (6) and a time t4 = t3 + (t3-t2), a tangent ( 3) to apply to the pupil diameter curve (1) at the point in time t4 as well as a point in time t5 at which the tangent (3) reaches the exit pupil diameter (2), and to determine a time span tx that starts from the point in time kt t1 lasts until the point in time t5, the driving ability tester being set up to generate information about the driving ability of the person using the time period tx and to provide it to the person.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrtüchtigkeitstestgerät.The invention relates to a driving ability tester.

Eine Vielzahl an Verkehrsunfällen wird dadurch verursacht, dass Fahrer unter Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln, wie beispielsweise Alkohol, oder übermüdet am Verkehr teilnehmen. Aufgrund einer verminderten Reaktionszeit aber auch aufgrund einer gesteigerten Aggressivität des Fahrers steigt die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer, der berauscht und/oder übermüdet am Verkehr teilnimmt, einen Verkehrsunfall verursacht. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Fahrtüchtigkeitstestgerät, mit dem der Fahrer sich selbst testen kann, um herauszufinden, ob er fahrtüchtig ist oder nicht.A large number of traffic accidents are caused by drivers taking part in traffic under the influence of drugs or intoxicants, such as alcohol, or when they are overtired. Due to a reduced reaction time, but also due to the increased aggressiveness of the driver, the probability increases that the driver, who is intoxicated and / or overtired, causes a traffic accident. There is therefore a need for a driving ability tester with which the driver can test himself to see if he is driving or not.

Wünschenswert wäre es, dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät einfach aufgebaut, transportabel und kostengünstig ist, damit es möglichst vielen Menschen zugänglich gemacht werden kann. Dadurch könnte die Anzahl der Verkehrsunfälle signifikant vermindert werden. Zudem wäre es wünschenswert, dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät mit einer hohen Genauigkeit eine Aussage darüber trifft, ob der Fahrer fahrtüchtig ist oder nicht. Nur wenn das Fahrtüchtigkeitstestgerät die Aussage über die Fahrtüchtigkeit genau und damit zuverlässig trifft, wird auch die Bereitschaft des Fahrers groß sein, einen die Fahrtüchtigkeit verneinenden Test des Fahrtüchtigkeitstestgeräts zu akzeptieren, und beispielsweise auf öffentliche Verkehrsmittel auszuweichen.It would be desirable for the driving ability test device to be of simple construction, transportable and inexpensive so that it can be made accessible to as many people as possible. This could significantly reduce the number of traffic accidents. In addition, it would be desirable for the driving ability tester to make a statement with a high degree of accuracy about whether the driver is roadworthy or not. Only if the driving ability test device makes the statement about the driving ability accurately and thus reliably, the willingness of the driver will also be great to accept a test of the driving ability test device that negates the driving ability and, for example, switch to public transport.

US 2002/0099305 A1 offenbart einen Apparat, der eine Gehirnfunktion untersucht und eine Einheit aufweist, die Pupillenänderungen untersucht. US 2002/0099305 A1 discloses an apparatus that examines a brain function and has a unit that examines pupillary changes.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrtüchtigkeitstestgerät zu schaffen, mit dem eine Information über eine Fahrtüchtigkeit eines Menschen mit einer hohen Genauigkeit erzeugbar ist.The object of the invention is therefore to create a driving ability tester with which information about a person's driving ability can be generated with a high degree of accuracy.

Das erfindungsgemäße Fahrtüchtigkeitstestgerät weist eine Lichtquelle, die eingerichtet ist, ein Auge eines Menschen an einem Zeitpunkt t1 mit Licht zu beleuchten, eine Kamera, die eingerichtet ist, eine Sequenz an Bildern des Auges um den Zeitpunkt t1 herum aufzunehmen, und eine Signalauswerteeinheit auf, die eingerichtet ist, in jedem Bild der Sequenz einen Pupillendurchmesser des Auges, daraus einen zeitlichen Pupillendurchmesserverlauf, in dem Pupillendurchmesserverlauf vor dem Zeitpunkt t1 einen Ausgangspupillendurchmesser, nach dem Zeitpunkt t1 einen zeitlich ersten Wendepunkt, einen Zeitpunkt t2 des zeitlich ersten Wendepunktes, ein Minimum, einen Zeitpunkt t3 des Minimums und einen Zeitpunkt t4=t3+(t3-t2) zu bestimmen, eine Tangente an den Pupillendurchmesserverlauf an dem Zeitpunkt t4 anzulegen sowie einen Zeitpunkt t5 , an dem die Tangente den Ausgangspupillendurchmesser erreicht, und eine Zeitspanne tx , zu bestimmen, die von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t5 dauert, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, eine Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen unter Heranziehen der Zeitspanne tx zu erzeugen und dem Menschen bereitzustellen.The driving ability tester according to the invention has a light source which is set up to one eye of a person at a point in time t 1 To illuminate with light a camera that is set up to take a sequence of images of the eye around the point in time t 1 around, and a signal evaluation unit, which is set up, in each image of the sequence, a pupil diameter of the eye, from this a temporal pupil diameter profile, in the pupil diameter profile before the point in time t 1 an exit pupil diameter, according to the point in time t 1 a temporal first turning point, a point in time t 2 the first turning point in time, a minimum, a point in time t 3 of the minimum and a point in time t 4 = t 3 + (t 3 -t 2 ) to determine a tangent to the course of the pupil diameter at the point in time t 4 and a point in time t 5 at which the tangent reaches the exit pupil diameter, and a period of time t x to determine which by the time t 1 until that point t 5 takes, the driving ability tester is set up, information about the driving ability of the person using the period of time t x to produce and make available to people.

Wenn ein Mensch unter Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln, wie beispielsweise Alkohol, steht oder übermüdet ist, ist die Reaktion der Pupille des Menschen auf ein Beleuchten mit der Lichtquelle verlangsamt. Die von dem Fahrtüchtigkeitstestgerät erfindungsgemäß bestimmbare Zeitspanne tx stellt ein genaues Maß dafür da, wie schnell oder langsam die Pupille auf das Beleuchten reagiert, so dass die Information über die Fahrtüchtigkeit unter Heranziehen der Zeitspanne tx mit einer hohen Genauigkeit erzeugbar ist. Zudem ist das Fahrtüchtigkeitstestgerät vorteilhaft einfach aufgebaut und lässt sich beispielsweise von einem Smartphone kostengünstig verwirklichen, so dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät einer Vielzahl an Menschen zugänglich gemacht werden kann. Des Weiteren sind die von der Signalauswerteeinheit durchzuführenden Schritte vorteilhaft wenig rechenintensiv, so dass die Information über die Fahrtüchtigkeit dem Menschen zeitnah bereitgestellt werden kann.When a person is under the influence of drugs or intoxicants, such as alcohol, or is overtired, the reaction of the person's pupil to being illuminated by the light source is slowed down. The time span that can be determined according to the invention by the driving ability tester t x represents an exact measure of how quickly or slowly the pupil reacts to the lighting, so that the information about the ability to drive using the time span t x can be generated with a high degree of accuracy. In addition, the driving ability tester is advantageously simply constructed and can be implemented cost-effectively, for example, from a smartphone, so that the driving ability tester can be made accessible to a large number of people. Furthermore, the steps to be carried out by the signal evaluation unit are advantageously not very computationally intensive, so that the information about the fitness to drive can be made available to the person promptly.

Es ist bevorzugt, dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, mehrere Bestimmungen des Pupillendurchmesserverlaufs und der zugehörigen Zeitspanne tx vorzunehmen, wobei eine der Bestimmungen eine Referenzmessung ist, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, bei der Referenzmessung die Zeitspanne tx als eine Referenzzeitspanne tref zu bestimmen und die Information über die Fahrtüchtigkeit unter Heranziehen der Referenzzeitspanne tref zu erzeugen. Wenn der Mensch die Referenzmessung durchführt, wenn er ohne Einfluss von Betäubungsmitteln, insbesondere Alkohol, und ausgeschlafen ist, kann durch einen Vergleich der Zeitspanne tx mit der Referenzzeitspanne tref die Genauigkeit der Information über die Fahrtüchtigkeit weiter erhöht werden.It is preferred that the driving ability tester is set up, several determinations of the pupil diameter profile and the associated time span t x undertake, wherein one of the determinations is a reference measurement, wherein the driving ability tester is set up, in the reference measurement the time period t x as a reference time period tref and to generate the information on the ability to drive using the reference time period tref. If a person carries out the reference measurement when he is well rested without the influence of narcotics, in particular alcohol, the time span can be compared t x the accuracy of the information on fitness to drive can be further increased with the reference time period tref.

Bevorzugt beinhaltet die Information über die Fahrtüchtigkeit ein Bejahen der Fahrtüchtigkeit oder ein Verneinen der Fahrtüchtigkeit.The information about the ability to drive preferably includes an affirmation of the ability to drive or a denial of the ability to drive.

Es ist bevorzugt, dass die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs eine Endfläche unter dem Pupillendurchmesserverlauf zu bestimmen, die von der zugehörigen Zeitspanne tx zumindest an dem Zeitpunkt t5 begrenzt ist, wobei die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, die bei der Referenzmessung bestimmte Endfläche als eine Referenzendfläche zu speichern und das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Verneinen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn die Endfläche größer ist als die Summe aus der Referenzendfläche und einer Toleranzendfläche. Hier handelt es sich um einen wenig rechenintensiven Rechenschritt, der trotzdem zu einer hohen Genauigkeit über das Verneinen der Fahrtüchtigkeit führt.It is preferred that the signal evaluation unit is set up to determine an end surface under the pupil diameter profile for each determination of the pupil diameter profile which is from the associated time span t x at least at the time t 5 is limited, wherein the signal evaluation unit is set up to store the end surface determined during the reference measurement as a reference end surface and the driving ability tester is set up to generate the negation of the ability to drive if the end surface is greater than the sum of the reference end surface and a tolerance end surface. This is a less computationally intensive calculation step, which nonetheless leads to a high degree of accuracy by denying the ability to drive.

Die Endfläche ist bevorzugt von dem Zeitpunkt t1 , von dem Zeitpunkt t2 , von dem Zeitpunkt t3 oder von dem Zeitpunkt t4 begrenzt.The end face is preferred from the point in time t 1 , from the time t 2 , from the time t 3 or from the time t 4 limited.

Es ist bevorzugt, dass die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs unter dem Pupillendurchmesserverlauf eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 , eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 sowie eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 zu bestimmen, die bei der Referenzmessung bestimmten Teilflächen als Referenzteilflächen zu speichern, und das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Bejahen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn jede der Teilflächen kleiner ist als die Summe aus der zugehörigen Referenzteilfläche und einer jeweiligen Toleranzteilfläche. Hier handelt es sich um einen wenig rechenintensiven Rechenschritt, der trotzdem zu einer hohen Genauigkeit über das Bejahen der Fahrtüchtigkeit führt.It is preferred that the signal evaluation unit is set up, for each determination of the pupil diameter profile, a partial area between the point in time below the pupil diameter profile t 1 and the time t 2 , a partial area between the point in time t 2 and the time t 3 as well as a partial area between the point in time t 3 and the time t 4 to determine the partial areas determined during the reference measurement to be stored as reference partial areas, and the driving ability tester is set up to generate the affirmation of the driving ability if each of the partial areas is smaller than the sum of the associated reference partial area and a respective tolerance partial area. This is a less computationally intensive calculation step, which nonetheless leads to a high degree of accuracy via the affirmation of fitness to drive.

Es ist bevorzugt, dass die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, zum Bestimmen der Endflächen und/oder der Teilflächen den Pupillendurchmesserverlauf von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem abrupten Abfall des Pupillendurchmesserverlaufs mit einem Polynom nullter Ordnung anzupassen, von dem abrupten Abfall bis zu dem Zeitpunkt t3 mit einem Polynom dritter Ordnung anzupassen, von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 mit einem Polynom zweiter Ordnung anzupassen und die Endflächen und/oder die Teilflächen als von den Polynomen begrenzt zu bestimmen. Dadurch kann die Genauigkeit für die Information über die Fahrtüchtigkeit noch weiter erhöht werden.It is preferred that the signal evaluation unit is set up to determine the end surfaces and / or the partial surfaces the course of the pupil diameter from the point in time t 1 up to an abrupt drop in the course of the pupil diameter with a polynomial of the zeroth order, from the abrupt drop to the point in time t 3 with a third order polynomial to adapt from the point in time t 3 until that point t 5 with a second order polynomial and to determine the end surfaces and / or the partial surfaces as limited by the polynomials. As a result, the accuracy for the information on fitness to drive can be increased even further.

Das Fahrtüchtigkeitstestgerät ist bevorzugt eingerichtet, die Referenzmessung lediglich in dem Fall zu akzeptieren, dass die Referenzzeitspanne tref in einem Akzeptanzbereich liegt. Dadurch kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der Mensch die Referenzzeitspanne tref nicht bestimmt, wenn er unter einem Einfluss von Betäubungsmitteln, Rauschmitteln oder Medikamenten, insbesondere Grippemitteln, steht oder übermüdet ist, denn dies würde zu einer fehlerhaften Information über seine Fahrtüchtigkeit führen. Es ist dabei bevorzugt, dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, dem Menschen eine Information, die Referenzmessung zu wiederholen, bereitzustellen, in dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt. In dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt, kann dies auch als ein Hinweis auf eine mögliche Erkrankung des Menschen dienen. Dieser Hinweis kann dem Menschen ebenfalls bereitgestellt werden.The driving ability tester is preferably set up to accept the reference measurement only in the event that the reference time span tref is in an acceptance range. This can advantageously ensure that the person does not determine the reference time span if he is under the influence of narcotics, intoxicants or medication, especially flu drugs, or is overtired, because this would lead to incorrect information about his ability to drive. It is preferred that the driving ability tester is set up to provide the person with information about repeating the reference measurement in the event that the reference time period tref is outside the acceptance range. In the event that the reference time period tref lies outside the acceptance range, this can also serve as an indication of a possible illness in the person. This notice can also be provided to humans.

Es ist bevorzugt, dass der Akzeptanzbereich von dem Alter und dem Geschlecht des Menschen abhängt. Dadurch kann noch besser sichergestellt werden, dass der Mensch die Referenzzeitspanne tref nicht bestimmt, wenn er unter einem Einfluss von Betäubungsmitteln oder Rauschmitteln steht oder übermüdet ist.It is preferable that the acceptance range depends on the age and sex of the person. In this way it can be ensured even better that the person does not determine the reference period of time if he is under the influence of narcotics or intoxicants or is overtired.

Die Kamera ist bevorzugt eingerichtet, die Bilder in der Sequenz mit einer Wiederholrate von mindestens 240 Hz aufzunehmen. Mit dieser Wiederholrate kann die Zeitspanne tx mit einer besonders hohen Genauigkeit erzielt werden und damit auch die Information über die Fahrtüchtigkeit mit einer besonders hohen Genauigkeit erzeugt werden. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Kamera eingerichtet ist, die Bilder in der Sequenz mit einer Wiederholrate von maximal 1000 Hz aufzunehmen. Mit dieser Wiederholrate erzeugt das Fahrtüchtigkeitstestgerät eine relativ geringe Menge an Daten, so dass die Signalauswerteeinheit in einem kurzen Zeitraum die Zeitpanne tx bestimmen kannThe camera is preferably set up to record the images in the sequence with a repetition rate of at least 240 Hz. With this repetition rate, the time span t x can be achieved with a particularly high degree of accuracy, and thus the information on fitness to drive is also generated with a particularly high degree of accuracy. It is further preferred that the camera is set up to record the images in the sequence with a repetition rate of a maximum of 1000 Hz. With this repetition rate, the driving ability tester generates a relatively small amount of data, so that the signal evaluation unit the time span in a short period of time t x can determine

Es ist bevorzugt, dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät von einem Smartphone und/oder einem Personalcomputer gebildet ist. Durch Aufspielen einer entsprechenden Software kann dadurch das Fahrtüchtigkeitstestgerät besonders einfach und kostengünstig gebildet werden, insbesondere auch weil die notwendige Hardware wie Kamera und Lichtquelle oftmals bereits in dem Smartphone und/oder dem Personalcomputer eingebaut sind und ein Prozessor des Smartphones und/oder des Personalcomputers durch die Software als die Signalauswerteeinheit fungieren kann.It is preferred that the driving ability test device is formed by a smartphone and / or a personal computer. By installing appropriate software, the driving ability tester can be made particularly simple and inexpensive, in particular because the necessary hardware such as camera and light source are often already built into the smartphone and / or the personal computer and a processor of the smartphone and / or the personal computer through the Software can act as the signal evaluation unit.

Die Lichtquelle ist bevorzugt ein Blitzlicht, insbesondere eine Blitz-LED, und/oder ein Bildschirm. Durch Verwenden des Blitzlichtes verringert sich der Pupillendurchmesser besonders stark, wodurch die Steigung der Tangente besonders groß ist. Die große Steigung der Tangente führt dazu, dass der Zeitpunkt t5 , an dem die Tangente den Ausgangspupillendurchmesser erreicht, weniger stark von einem Rauschen des Pupillendurchmesserverlaufs abhängt als dies bei einer niedrigen Steigung der Fall wäre. Durch Verwenden des Bildschirms als die Lichtquelle lässt sich vorteilhaft das Fahrtüchtigkeitsgerät selbst dann schaffen, wenn das Smartphone und/oder der Personalcomputer kein Blitzlicht haben. Die Beleuchtung kann beispielsweise durch ein Umschalten von einem schwarzen auf einen weißen Bildschirm erfolgen. Zudem lässt sich mit dem Bildschirm das Licht mit nahezu einer beliebigen Farbe erzeugen.The light source is preferably a flash light, in particular a flash LED, and / or a screen. Using the flashlight reduces the pupil diameter particularly sharply, so that the slope of the tangent is particularly large. The great slope of the tangent leads to the point in time t 5 , at which the tangent reaches the exit pupil diameter, is less dependent on noise in the pupil diameter profile than would be the case with a low slope. By using the screen as the light source, the driving ability device can advantageously be provided even when the smartphone and / or the personal computer does not have a flash. The lighting can take place, for example, by switching from a black to a white screen. In addition, the light can be generated with almost any color with the screen.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Lichtquelle eingerichtet ist, rotes Licht zu emittieren. Dies lässt sich besonders einfach erreichen, wenn der Bildschirm die Lichtquelle ist. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich der Pupillendurchmesserverlauf besonders stark verändert, wenn der Mensch unter einem Einfluss von Alkohol steht und das Auge mit rotem Licht beleuchtet wird. Mit rotem Licht lässt sich also mit einer besonders hohen Genauigkeit erkennen, ob der Mensch unter dem Einfluss von Betäubungs- oder Rauschmitteln, wie beispielsweise Alkohol, steht. Es ist zudem bevorzugt, dass die Lichtquelle eingerichtet ist, das Licht mit einer spektralen Verteilung mit einer Halbwertsbreite (FWHM) von weniger als 40 nm, insbesondere weniger als 20 nm, zu emittieren. Mit einer solchen schmalbandigen Beleuchtung lassen sich vorteilhaft weitere Effekte detektieren.It is further preferred that the light source is set up to emit red light. This can be achieved particularly easily when the screen is the light source. Surprisingly, it was found that the course of the pupil diameter changes particularly strongly when the person is under the influence of alcohol and the eye is illuminated with red light. With red light, it is therefore possible to identify with a particularly high degree of accuracy whether a person is under the influence of narcotics or intoxicants such as alcohol. It is also preferred that the light source is set up to emit the light with a spectral distribution with a half width at half maximum (FWHM) of less than 40 nm, in particular less than 20 nm. With such a narrow-band illumination, further effects can advantageously be detected.

Das Fahrtüchtigkeitstestgerät ist bevorzugt eingerichtet, vor der Sequenz mindestens ein Bild mit der Kamera aufzunehmen und dem Menschen bereitzustellen. Dadurch kann der Mensch besonders einfach sich selbst und/oder das Fahrtüchtigkeitstestgerät so ausrichten, dass das Auge innerhalb des Sichtfelds der Kamera angeordnet ist.The driving ability tester is preferably set up to record at least one image with the camera before the sequence and to provide it to the person. As a result, the person can align himself and / or the driving ability test device particularly easily so that the eye is arranged within the field of view of the camera.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst Befehle, die einen Computer, insbesondere ein Smartphone und/oder einen Personalcomputer, zu dem Fahrtüchtigkeitstestgerät machen. Der erfindungsgemäße computerlesbare Datenträger hat das Computerprogramm auf sich gespeichert.The computer program according to the invention comprises commands which turn a computer, in particular a smartphone and / or a personal computer, into the driving ability test device. The computer-readable data carrier according to the invention has the computer program stored on it.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.

  • 1 zeigt einen von einem Fahrtüchtigkeitstestgerät aufgenommen Pupillendurchmesserverlauf und
  • 2 zeigt ein Smartphone, welches das Fahrtüchtigkeitstestgerät bildet.
The invention is explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings.
  • 1 shows a pupil diameter profile recorded by a driving ability tester and
  • 2 shows a smartphone, which is the driving ability test device.

Wie es aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist ein Fahrtüchtigkeitstestgerät zum Testen einer Fahrtüchtigkeit eines Menschen eine Lichtquelle, eine Kamera 9 und eine Signalauswerteeinheit auf. Die Lichtquelle ist eingerichtet, ein Auge 11 des Menschen an einem Zeitpunkt t1 mit Licht zu beleuchten. Dabei wurde gefunden, dass die Information über die Fahrtüchtigkeit mit einer besonders hohen Genauigkeit bestimmt werden kann, wenn die Lichtquelle das Auge 11 mit einem Lichtblitz beleuchtet, der kürzer als 10 ms, insbesondere kürzer als 1,5 ms, ist. Die Kamera 9 ist eingerichtet ist, eine Sequenz an Bildern 10 des Auges 11 um den Zeitpunkt t1 herum mit einer Wiederholrate von 240 Hz bis 1000 Hz aufzunehmen. In 1 bezeichnet to den Zeitpunkt des zeitlich ersten Bildes der Sequenz, wobei der Zeitpunkt t0 vor dem Zeitpunkt t1 liegt. Um die Menge an Daten möglichst gering zu halten, kann das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet sein, die Sequenz nach einer vorherbestimmten Zeitspanne zu beenden, wie beispielsweise 1,5 bis 2 Sekunden nachdem die Lichtquelle das Auge 11 beleuchtet hat.How it looks 1 and 2 As can be seen, a driving ability tester for testing a driving ability of a person has a light source, a camera 9 and a signal evaluation unit. The light source is set up, one eye 11 of people at a time t 1 to illuminate with light. It was found that the information on the ability to drive can be determined with a particularly high degree of accuracy if the light source touches the eye 11 illuminated with a flash of light that is shorter than 10 ms, in particular shorter than 1.5 ms. The camera 9 is set up a sequence of images 10 of the eye 11 around the time t 1 around with a repetition rate of 240 Hz to 1000 Hz. In 1 to denotes the point in time of the first image in the sequence, where the point in time t 0 before the time t 1 lies. In order to keep the amount of data as low as possible, the driving ability tester can be set up to end the sequence after a predetermined period of time, such as 1.5 to 2 seconds after the light source hits the eye 11 has illuminated.

Die Signalauswerteeinheit ist eingerichtet, mehrere Schritte an der Sequenz der Bilder 10 durchzuführen. In einem ersten Schritt wird in jedem Bild 10 der Sequenz ein Pupillendurchmesser des Auges 11 bestimmt. Dabei kann ausgenutzt werden, dass eine Pupille 13 dunkler ist als der die Pupille 13 umgebende Teil des Auges 11. Die Pupille 13 des Auges 11 kann somit in jedem der Bilder 10 beispielsweise zwischen einem abrupten Abfall und einem abrupten Anstieg der Helligkeit lokalisiert werden und der Pupillendurchmesser kann als der Abstand zwischen dem abrupten Abfall und dem abrupten Anstieg bestimmt werden. Dies und weitere Details zu der Bestimmung des Pupillendurchmessers sind in DE 10 2016 104 417 A1 beschrieben. In einem weiteren Schritt wird aus den PuDillendurchmessern der Bilder 10 ein zeitlicher Pupillendurchmesserverlauf 1 bestimmt. 1 zeigt den Pupillendurchmesserverlauf 1 als eine Auftragung, bei der über die Abszisse die Zeit in willkürlichen Einheiten und über die Ordinate der Pupillendurchmesser aufgetragen ist.The signal evaluation unit is set up to take several steps in the sequence of images 10 perform. The first step is in each picture 10 of the sequence a pupil diameter of the eye 11 certainly. It can be used that a pupil 13th is darker than the pupil 13th surrounding part of the eye 11 . The pupil 13th of the eye 11 can thus in each of the images 10 for example, can be located between an abrupt fall and an abrupt rise in brightness, and the pupil diameter can be determined as the distance between the abrupt fall and the abrupt rise. This and further details on the determination of the pupil diameter are given in DE 10 2016 104 417 A1 described. In a further step, the pulp diameters become the images 10 a temporal course of the pupil diameter 1 certainly. 1 shows the course of the pupil diameter 1 as a plot in which the time in arbitrary units is plotted on the abscissa and the pupil diameter is plotted on the ordinate.

In einem folgenden Schritt wird in dem Pupillendurchmesserverlauf 1 vor dem Zeitpunkt t1 ein Ausgangspupillendurchmesser 2 bestimmt. Der Ausgangspupillendurchmesser 2 kann beispielsweise als ein Mittelwert der Pupillendurchmesser in den Bildern 10 von dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t1 gebildet werden. Die Zeitspanne t1-t0 kann beispielsweise 0,5 bis 1 Sekunden betragen. Der Ausgangspupillendurchmesser 2 ist in 1 beispielhaft als eine horizontale Gerade dargestellt. In einem weiteren Schritt wird in dem Pupillendurchmesserverlauf 1 nach dem Zeitpunkt t1 ein zeitlich erster Wendepunkt 5 und ein Zeitpunkt t2 des zeitlich ersten Wendepunktes 5 bestimmt. Zum Bestimmen des Wendepunktes 5 kann die zweite Ableitung des Pupillendurchmesserverlaufs 1 nach der Zeit gebildet werden. Der Zeitpunkt t2 kann als derjenige Zeitpunkt bestimmt werden, dessen zugehörige zweite Ableitung den geringsten Abstand zu Null hat. Auch ist es möglich, diejenigen zwei Zeitpunkte zu bestimmen, die benachbart zueinander sind und dessen zugehörige zweite Ableitungen einen Vorzeichenwechsel durchführen. Hier kann der Zeitpunkt t2 durch eine lineare Interpolation durch die zwei Zeitpunkte und die dazu gehörigen zweiten Ableitungen bestimmt werden. In einem weiteren Schritt wird in dem Pupillendurchmesserverlauf 1 ein Minium 6, das insbesondere ein globales Minimum ist, und ein Zeitpunkt t3 des Minimums 6 bestimmt. In einem weiteren Schritt wird ein Zeitpunkt t4 bestimmt, der eine Zeitspanne t3-t2 nach dem Zeitpunkt t3 liegt. In einem darauffolgenden Schritt wird eine Tangente 3 an den Pupillendurchmesserverlauf 1 an den Zeitpunkt t4 angelegt. In dem Fall, dass an dem Zeitpunkt t4 ein Bild 10 aufgenommen wurde, kann die Tangente 3 als eine Gerade durch den Pupillendurchmesser an dem Zeitpunkt t4 und durch den Pupillendurchmesser an einem dem Zeitpunkt t4 benachbarten Zeitpunkt bestimmt werden, wie es in 1 beispielhaft dargestellt ist. In dem Fall, dass der Zeitpunkt t4 zwischen zwei Zeitpunkten des Pupillendurchmesserverlaufs 1 liegt, kann die Tangente 3 als eine Gerade durch die Pupillendurchmesser an den zwei Zeitpunkten bestimmt werden. In einem weiteren Schritt wird ein Zeitpunkt t5 bestimmt, an dem die Tangente 3 den Ausgangspupillendurchmesser 2 erreicht. Dies ist in 1 als ein Schnittpunkt 4 von der Tangente 3 und der horizontalen Gerade, die den Ausgangspupillendurchmesser 2 darstellt, dargestellt. In einem weiteren Schritt wird eine Zeitspanne tx bestimmt, die von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t5 dauert.In a following step, the pupil diameter profile 1 before the time t 1 an exit pupil diameter 2 certainly. The exit pupil diameter 2 can for example be taken as an average of the pupil diameter in the images 10 from the time t 0 until that point t 1 are formed. The timespan t 1 -t 0 can for example be 0.5 to 1 seconds. The exit pupil diameter 2 is in 1 shown by way of example as a horizontal straight line. In a further step, the pupil diameter profile 1 after the point in time t 1 a first turning point in time 5 and a point in time t 2 the first turning point in time 5 certainly. To determine the turning point 5 can be the second derivative of the course of the pupil diameter 1 to be formed according to the time. Point of time t 2 can be determined as the point in time whose associated second derivative is closest to zero. It is also possible to determine those two points in time which are adjacent to one another and whose associated second derivatives carry out a sign change. Here is the time t 2 can be determined by a linear interpolation through the two points in time and the associated second derivatives. In a further step, the pupil diameter profile 1 a minimum 6th , which is a global minimum in particular, and a point in time t 3 of the minimum 6th certainly. In a further step there is a point in time t 4 determined of a period of time t 3 -t 2 after the point in time t 3 lies. In a subsequent one Step becomes a tangent 3 to the course of the pupil diameter 1 at the time t 4 created. In the event that at the time t 4 a picture 10 was recorded, the tangent can 3 as a straight line through the pupil diameter at the point in time t 4 and by the pupil diameter at one point in time t 4 neighboring point in time, as it is in 1 is shown by way of example. In the event that the timing t 4 between two points in time of the course of the pupil diameter 1 can be the tangent 3 can be determined as a straight line through the pupil diameter at the two points in time. In a further step there is a point in time t 5 determines where the tangent 3 the exit pupil diameter 2 reached. This is in 1 as an intersection 4th from the tangent 3 and the horizontal straight line, which is the exit pupil diameter 2 represents, shown. In a further step, a period of time t x determined by the date t 1 until that point t 5 lasts.

Die Zeitspanne tx ist ein Maß für eine Reaktionszeit des Menschen, wobei eine lange Zeitspanne tx auf eine langsame Reaktionszeit des Menschen hindeutet. Eine langsame Reaktionszeit des Menschen kann beispielsweise dadurch verursacht sein, dass der Mensch übermüdet ist und/oder unter dem Einfluss von Medikamenten oder Rauschmitteln, insbesondere Alkohol, steht. Die Zeitspanne tx ist zudem unabhängig davon, wie weit das Auge 11 von der Kamera 9 während dem Aufnehmen der Sequenz entfernt ist. Das Fahrtüchtigkeitstestgerät ist eingerichtet, eine Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen unter Heranziehen der Zeitspanne tx zu erzeugen. Durch die vorgenannten Schritte ist die Zeitspanne tx zum Bestimmen der Information über die Fahrtüchtigkeit derart genau, dass keine Hochgeschwindigkeitskamera notwendig ist. Dadurch kann das Fahrtüchtigkeitstestgerät kostengünstig bereitgestellt werden. Das Fahrtüchtigkeitstestgerät ist zudem eingerichtet, die Information über die Fahrtüchtigkeit dem Menschen bereitzustellen. Dies kann beispielsweise visuell und/oder akustisch erfolgen.The timespan t x is a measure of a human reaction time, being a long period of time t x indicates a slow human reaction time. A person's slow reaction time can for example be caused by the fact that the person is overtired and / or under the influence of drugs or intoxicants, in particular alcohol. The timespan t x is also independent of how far the eye is 11 from the camera 9 removed while recording the sequence. The driving ability tester is set up to provide information about the driving ability of the person using the period of time t x to create. Through the above steps, the time span is t x for determining the information about the ability to drive so precisely that no high-speed camera is necessary. As a result, the driving ability tester can be provided inexpensively. The driving ability tester is also set up to provide people with information about driving ability. This can be done visually and / or acoustically, for example.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet, mehrere Bestimmungen des Pupillendurchmesserverlaufs und der zugehörigen Zeitspanne tx vorzunehmen, wobei eine der Bestimmungen eine Referenzmessung ist, die von dem Menschen durchzuführen ist, wenn er unbeeinflusst von Medikamenten oder Betäubungsmitteln, insbesondere Alkohol, und ausgeschlafen ist. Dabei ist das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet, bei der Referenzmessung diese zu akzeptieren, in dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref in einem Akzeptanzbereich liegt. In dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt, stellt das Fahrtüchtigkeitstestgerät dem Menschen eine Information, die Referenzmessung zu wiederholen, bereit, wobei es hier auch denkbar ist, dass dem Menschen eine Information bereitgestellt wird, dass er möglicherweise unter einer neuronalen Erkrankung leidet. Diese Information kann dem Menschen erst bereitgestellt werden, wenn nach einer weiteren Referenzmessung oder mehreren weiteren Referenzmessungen die die Referenzzeitspanne außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt.In a preferred embodiment, the driving ability tester is set up, several determinations of the pupil diameter course and the associated time span t x one of the provisions is a reference measurement that must be carried out by the person when he is unaffected by medication or narcotics, in particular alcohol, and is well rested. In this case, the driving ability tester is set up to accept the reference measurement in the event that the reference time span tref is in an acceptance range. In the event that the reference time period tref is outside the acceptance range, the driving ability tester provides the person with information to repeat the reference measurement, it being also conceivable here that the person is provided with information that he may be suffering from a neural disease suffers. This information can only be made available to the person if, after a further reference measurement or several further reference measurements, the reference time span is outside the acceptance range.

Der Akzeptanzbereich kann in dem Fahrtüchtigkeitstestgerät gespeichert sein. Der Akzeptanzbereich kann von dem Alter und dem Geschlecht des Menschen abhängen. Dazu kann das Fahrtüchtigkeitstestgerät über ein Interface verfügen, in dem der Mensch sein Geburtsdatum und sein Geschlecht eingeben kann, so dass das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Alter des Menschen zu bestimmen. Das Fahrtüchtigkeitstestgerät kann zudem eingerichtet sein, dem Menschen eine Information, die Referenzmessung zu wiederholen, in Zeitintervallen in der Größenordnung von Monaten oder Jahren bereitzustellen, damit ein Vergleich der Referenzzeitspanne tref mit dem vom Alter und dem Geschlecht des Menschen abhängigen Akzeptanzbereich möglichst genau ist. Die Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen wird bei den der Referenzmessung folgenden Bestimmungen der Zeitspanne tx unter Heranziehen der gespeicherten Referenzzeitspanne tref erzeugt.The acceptance range can be stored in the driving ability tester. The range of acceptance can depend on the age and gender of the person. For this purpose, the driving ability tester can have an interface in which the person can enter his / her date of birth and gender, so that the driving ability tester is set up to determine the age of the person. The driving ability tester can also be set up to provide the person with information about repeating the reference measurement at time intervals on the order of months or years, so that a comparison of the reference time period tref with the acceptance range depending on the age and sex of the person is as accurate as possible. The information about the driving ability of the person is given in the determinations of the time period following the reference measurement t x generated using the stored reference time period tref.

Die Signalauswerteeinheit des Fahrtüchtigkeitstestgeräts der bevorzugten Ausführungsform ist zudem eingerichtet, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs 1 eine Endfläche unter dem Pupillendurchmesserverlauf 1 zu bestimmen, die von der zugehörigen Zeitspanne tx zumindest an dem Zeitpunkt t5 begrenzt ist. Zudem liegt die Endfläche vollständig innerhalb der Zeitspanne tx . Die Signalauswerteeinheit ist zudem eingerichtet, die bei der Referenzmessung bestimmte Endfläche als eine Referenzendfläche zu speichern und das Fahrtüchtigkeitstestgerät ist eingerichtet, das Verneinen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn die Endfläche größer ist als die Summe aus der Referenzendfläche und einer Toleranzendfläche. Die Toleranzendfläche kann beispielsweise 20 % des Referenzendfläche betragen. Die Endfläche ist von dem Zeitpunkt t1 , von dem Zeitpunkt t2 , von dem Zeitpunkt t3 oder von dem Zeitpunkt t4 begrenzt.The signal evaluation unit of the driving ability tester of the preferred embodiment is also set up for each determination of the pupil diameter profile 1 an end face below the course of the pupil diameter 1 to determine by the associated time span t x at least at the time t 5 is limited. In addition, the end face is completely within the time span t x . The signal evaluation unit is also set up to store the end surface determined during the reference measurement as a reference end surface and the driving ability tester is set up to generate the negation of the driving ability if the end surface is greater than the sum of the reference end surface and a tolerance end surface. The tolerance end surface can be, for example, 20% of the reference end surface. The end face is from the point in time t 1 , from the time t 2 , from the time t 3 or from the time t 4 limited.

Die Signalauswerteeinheit ist eingerichtet, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs 1 unter dem Pupillendurchmesserverlauf 1 eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 , eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t2 sowie dem Zeitpunkt t3 und eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 zu bestimmen, die bei der Referenzmessung bestimmten Teilflächen als Referenzteilflächen zu speichern, und das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Bejahen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn jede der Teilflächen kleiner ist als die Summe aus der zugehörigen Referenzteilfläche und einer jeweiligen Toleranzteilfläche. Die jeweilige Toleranzteilfläche kann beispielsweise 20 % der zugehörigen Referenzteilfläche betragen.The signal evaluation unit is set up for each determination of the course of the pupil diameter 1 under the course of the pupil diameter 1 a partial area between the point in time t 1 and the time t 2 , a partial area between the point in time t 2 as well as the time t 3 and a partial area between the point in time t 3 and the time t 4 to determine the partial areas determined during the reference measurement to be stored as reference partial areas, and the driving ability tester is set up to generate the affirmative driving ability if each of the Subareas is smaller than the sum of the associated reference subarea and a respective tolerance subarea. The respective partial tolerance area can be, for example, 20% of the associated partial reference area.

Zur besseren Vergleichbarkeit der Endfläche mit der Referenzendfläche und der Teilflächen mit den jeweiligen Referenzteilflächen kann der Pupillendurchmesserverlauf 1 derart auf den bei der Referenzmessung bestimmten Pupillendurchmesserverlauf skaliert werden, dass der Ausgangspupillendurchmesser 2 gleich lang wie der bei der Referenzmessung bestimmte Ausgangspupillendurchmesser 2 ist.For better comparability of the end surface with the reference end surface and the partial surfaces with the respective reference partial surfaces, the pupil diameter profile can be used 1 can be scaled to the course of the pupil diameter determined during the reference measurement in such a way that the exit pupil diameter 2 the same length as the exit pupil diameter determined during the reference measurement 2 is.

Die Signalauswerteeinheit ist eingerichtet, zum Bestimmen der Endflächen und/oder der Teilflächen den Pupillendurchmesserverlauf 1 von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem abrupten Abfall des Pupillendurchmesserverlaufs mit einem Polynom nullter Ordnung anzupassen, von dem abrupten Abfall bis zu dem Zeitpunkt t3 mit einem Polynom dritter Ordnung anzupassen, von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 mit einem Polynom zweiter Ordnung anzupassen und die Endflächen und/oder die Teilflächen als von den Polynomen begrenzt zu bestimmen. Zudem sind alle Endflächen und Teilflächen von einem Pupillendurchmesser von Null begrenzt.The signal evaluation unit is set up to determine the end surfaces and / or the partial surfaces, the course of the pupil diameter 1 from the time t 1 up to an abrupt drop in the course of the pupil diameter with a polynomial of the zeroth order, from the abrupt drop to the point in time t 3 with a third order polynomial to adapt from the point in time t 3 until that point t 5 with a second order polynomial and to determine the end surfaces and / or the partial surfaces as limited by the polynomials. In addition, all end surfaces and partial surfaces are limited by a pupil diameter of zero.

2 zeigt ein Smartphone 7, das als das Fahrtüchtigkeitstestgerät ausgebildet ist. Das Smartphone 7 weist ein Blitzlicht 8 auf, das als die Lichtquelle eingesetzt werden kann. Das Smartphone weist zudem einen Bildschirm 14 auf, der ebenso als die Lichtquelle eingesetzt werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass der Bildschirm 14 eingerichtet ist, das Auge 11 des Menschen zu dem Zeitpunkt t1 mit rotem Licht zu beleuchten. Mit dem roten Licht kann mit einer besonders hohen Genauigkeit bestimmt werden, ob der Mensch unter dem Einfluss von Alkohol steht. 2 shows a smartphone 7th which is designed as the driving ability tester. The smartphone 7th indicates a flash 8th that can be used as the light source. The smartphone also has a screen 14th which can also be used as the light source. For example, it is possible that the screen 14th is set up the eye 11 of man at the time t 1 to illuminate with red light. The red light can be used to determine with a particularly high degree of accuracy whether a person is under the influence of alcohol.

Wie es aus 2 ersichtlich ist, ist das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet, vor der Sequenz mindestens ein Bild 10 mit der Kamera 9 aufzunehmen und dem Menschen durch Anzeigen auf dem Bildschirm 14 bereitzustellen. Wenn die Kamera 9 und der Bildschirm 14, wie in 2 dargestellt, auf der gleichen Seite des Smartphones 7 angeordnet sind, kann der Mensch besonders einfach sich selbst und/oder die Kamera 9 ausrichten, damit sein Auge 11 im Sichtfeld der Kamera 9 angeordnet ist. Der Bildschirm kann zudem eingesetzt werden, um den Menschen die Information über die Fahrtüchtigkeit anzuzeigen. Beispielsweise kann ein roter Punkt angezeigt werden, wenn die Fahrtüchtigkeit verneint ist, und ein grüner Punkt kann angezeigt werden, wenn die Fahrtüchtigkeit bejaht ist.How it looks 2 It can be seen that the driving ability tester is set up, at least one image before the sequence 10 with the camera 9 and human beings by displaying them on the screen 14th to provide. When the camera 9 and the screen 14th , as in 2 shown on the same side of the smartphone 7th are arranged, the person can particularly easily himself and / or the camera 9 align so his eye 11 in the field of view of the camera 9 is arranged. The screen can also be used to show people information about fitness to drive. For example, a red point can be displayed when the ability to drive is denied, and a green point can be displayed when the ability to drive is affirmed.

Offenbart sind zudem folgende Ziffern:

  1. 1. Verfahren zum Testen der Fahrtüchtigkeit eines Menschen, mit den Schritten:
    • a) Beleuchten mit einer Lichtquelle eines Auge (11) eines Menschen an einem Zeitpunkt t1 mit Licht;
    • b) Aufnehmen mit einer Kamera (9) einer Sequenz an Bildern (10) des Auges (11) um den Zeitpunkt t1 herum;
    • c) Bestimmen in jedem Bild (10) der Sequenz eines Pupillendurchmessers des Auges (11) und daraus einen zeitlichen Pupillendurchmesserverlauf (1);
    • d) Bestimmen in dem Pupillendurchmesserverlauf (1) vor dem Zeitpunkt t1 eines Ausgangspupillendurchmessers (2);
    • e) Bestimmen nach dem Zeitpunkt t1 eines zeitlich ersten Wendepunktes (5) und eines Zeitpunktes t2 des zeitlich ersten Wendepunktes (5);
    • f) Bestimmen eines Minimums (6) und einen Zeitpunkt t3 des Minimums (6);
    • g) Bestimmen eines Zeitpunkts t4=t3+(t3-t2);
    • h) Anlegen einer Tangente (3) an den Pupillendurchmesserverlauf (1) an dem Zeitpunkt t4 .
    • i) Bestimmen eines Zeitpunkt t5 , an dem die Tangente (3) den Ausgangspupillendurchmesser (2) erreicht, und einer Zeitspanne tx , die von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t5 dauert;
    • l) Erzeugen einer Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen unter Heranziehen der Zeitspanne tx ;
    • m) Bereitstellen der Information über die Fahrtüchtigkeit dem Menschen.
  2. 2. Verfahren gemäß Ziffer 1, wobei die Information über die Fahrtüchtigkeit ein Bejahen der Fahrtüchtigkeit oder ein Verneinen der Fahrtüchtigkeit beinhaltet.
  3. 3. Verfahren gemäß Ziffer 1, mit dem Schritt:
    • j) Wiederholen der Schritte a) bis i), wobei eine der durchgeführten Schrittsequenzen
    • a) bis i) eine Referenzmessung ist, wobei bei der Referenzmessung die Zeitspanne tx als eine Referenzzeitspanne tref bestimmt wird; wobei in Schritt I) die Information über die Fahrtüchtigkeit unter Heranziehen der Referenzzeitspanne tref erzeugt wird.
  4. 4. Verfahren gemäß Ziffer 3, wobei die Information über die Fahrtüchtigkeit ein Bejahen der Fahrtüchtigkeit oder ein Verneinen der Fahrtüchtigkeit beinhaltet.
  5. 5. Verfahren gemäß Ziffer 4, mit dem Schritt:
    • k) Bestimmen bei jeder der durchgeführten Schrittsequenzen a) bis i) einer Endfläche unter dem Pupillendurchmesserverlauf (1), die von der zugehörigen Zeitspanne tx zumindest an dem Zeitpunkt t5 begrenzt ist, wobei die bei der Referenzmessung bestimmte Endfläche als eine Referenzendfläche gespeichert wird; wobei in Schritt I) das Verneinen der Fahrtüchtigkeit erzeugt wird, wenn die Endfläche größer ist als die Summe aus der Referenzendfläche und einer Toleranzendfläche.
  6. 6. Verfahren gemäß Ziffer 5, wobei die Endfläche von dem Zeitpunkt t1 , von dem Zeitpunkt t2 , von dem Zeitpunkt t3 oder von dem Zeitpunkt t4 begrenzt ist.
  7. 7. Verfahren gemäß Ziffer 5 oder 6, wobei in Schritt k) bei jeder der durchgeführten Schrittfolgen a) bis i) unter dem Pupillendurchmesserverlauf (1) eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 , eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 sowie eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 bestimmt werden und die bei der Referenzmessung bestimmten Teilflächen als Referenzteilflächen gespeichert werden; wobei in Schritt i) das Bejahen der Fahrtüchtigkeit erzeugt wird, wenn jede der Teilflächen kleiner ist als die Summe aus der zugehörigen Referenzteilfläche und einer jeweiligen Toleranzteilfläche.
  8. 8. Verfahren gemäß einer der Ziffern 5 bis 7, wobei in Schritt k) zum Bestimmen der Endflächen und/oder der Teilflächen der Pupillendurchmesserverlauf (1) von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem abrupten Abfall des Pupillendurchmesserverlaufs mit einem Polynom nullter Ordnung angepasst wird, von dem abrupten Abfall bis zu dem Zeitpunkt t3 mit einem Polynom dritter Ordnung angepasst wird, von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 mit einem Polynom zweiter Ordnung angepasst wird und die Endflächen und/oder die Teilflächen als von den Polynomen begrenzt bestimmt werden.
  9. 9. Verfahren gemäß einer der Ziffern 3 bis 8, wobei die Referenzmessung lediglich in dem Fall akzeptiert wird, dass die Referenzzeitspanne tref in einem Akzeptanzbereich liegt, insbesondere wird dem Menschen eine Information, die Referenzmessung zu wiederholen, bereitgestellt, in dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt.
  10. 10. Verfahren gemäß Ziffer 9, wobei der Akzeptanzbereich von dem Alter und dem Geschlecht des Menschen abhängt.
  11. 11. Verfahren gemäß einer der Ziffern 1 bis 10, wobei in Schritt b) die Bilder (10) in der Sequenz mit einer Wiederholrate von mindestens 240 Hz aufgenommen werden.
  12. 12. Verfahren gemäß einer der Ziffern 1 bis 11, wobei in Schritt b) die Bilder (10) in der Sequenz mit einer Wiederholrate von maximal 1000 Hz aufgenommen werden.
  13. 13. Verfahren gemäß einer der Ziffern 1 bis 12, wobei die Lichtquelle ein Blitzlicht (8), insbesondere eine Blitz-LED, und/oder ein Bildschirm (14) ist.
  14. 14. Verfahren gemäß einer der Ziffern 1 bis 13, wobei die Lichtquelle eingerichtet ist, rotes Licht zu emittieren.
  15. 15. Verfahren gemäß einer der Ziffern 1 bis 14, bei dem vor den Schritten a) und b) mindestens ein Bild (10) mit der Kamera (9) aufgenommen wird und dem Menschen bereitgestellt wird.
  16. 16. Computerprogramm, aufweisend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, insbesondere ein Smartphone (7) und/oder ein Personalcomputer, diesen veranlassen, das Verfahren nach einer der Ziffern 1 bis 15 auszuführen.
  17. 17. Computerlesbarer Datenträger, auf dem das Computerprogramm gemäß Ziffer 16 gespeichert ist.
The following numbers are also disclosed:
  1. 1. Procedure for testing a person's ability to drive, comprising the steps:
    • a) illuminating an eye with a light source ( 11 ) one person at a time t 1 with light;
    • b) Recording with a camera ( 9 ) a sequence of images ( 10 ) of the eye ( 11 ) at the time t 1 around;
    • c) Determine in each image ( 10 ) the sequence of a pupil diameter of the eye ( 11 ) and from this a temporal course of the pupil diameter ( 1 );
    • d) Determination in the course of the pupil diameter ( 1 ) before the time t 1 of an exit pupil diameter ( 2 );
    • e) Determine according to the point in time t 1 a temporally first turning point ( 5 ) and a point in time t 2 of the first turning point in time ( 5 );
    • f) Determining a minimum ( 6th ) and a point in time t 3 of the minimum ( 6th );
    • g) determining a point in time t 4 = t 3 + (t 3 -t 2 );
    • h) Create a tangent ( 3 ) to the pupil diameter course ( 1 ) at the time t 4 .
    • i) determining a point in time t 5 at which the tangent ( 3 ) the exit pupil diameter ( 2 ) reached, and a period of time t x that by the time t 1 until that point t 5 lasts;
    • l) Generating information about the ability of the person to drive using the time span t x ;
    • m) Providing information about fitness to drive to people.
  2. 2. Procedure according to item 1 , whereby the information about the ability to drive includes an affirmation of the ability to drive or a denial of the ability to drive.
  3. 3. Procedure according to item 1 , with the step:
    • j) repeating steps a) to i), wherein one of the step sequences carried out
    • a) to i) is a reference measurement, the reference measurement being the time span t x is determined as a reference time period tref; wherein in step I) the information about the fitness to drive is generated using the reference time period tref.
  4. 4. Procedure according to section 3 , whereby the information about the ability to drive includes an affirmation of the ability to drive or a denial of the ability to drive.
  5. 5. Procedure according to item 4th , with the step:
    • k) For each of the step sequences a) to i) carried out, determining an end surface under the course of the pupil diameter ( 1 ) from the associated time span t x at least at the time t 5 is limited, the end face determined in the reference measurement being stored as a reference end face; wherein in step I) the negation of the ability to drive is generated if the end surface is greater than the sum of the reference end surface and a tolerance end surface.
  6. 6. Procedure according to section 5 , the end face of the point in time t 1 , from the time t 2 , from the time t 3 or from the time t 4 is limited.
  7. 7. Procedure according to section 5 or 6th , whereby in step k) for each of the step sequences a) to i) carried out below the pupil diameter profile ( 1 ) a partial area between the point in time t 1 and the time t 2 , a partial area between the point in time t 2 and the time t 3 as well as a partial area between the point in time t 3 and the time t 4 are determined and the partial areas determined in the reference measurement are stored as reference partial areas; wherein in step i) the affirmation of fitness to drive is generated if each of the partial areas is smaller than the sum of the associated reference partial area and a respective tolerance partial area.
  8. 8. Procedure according to one of the numbers 5 to 7th , whereby in step k) the pupil diameter profile ( 1 ) from the time t 1 is adapted with a polynomial of the zeroth order up to an abrupt drop in the course of the pupil diameter, from the abrupt drop up to the point in time t 3 is fitted with a third order polynomial from the point in time t 3 until that point t 5 is adapted with a second order polynomial and the end surfaces and / or the partial surfaces are determined to be limited by the polynomials.
  9. 9. Procedure according to one of the numbers 3 to 8th , wherein the reference measurement is only accepted in the event that the reference time period tref is in an acceptance range, in particular information to repeat the reference measurement is provided to the person in the event that the reference time period tref is outside the acceptance range.
  10. 10. Procedure according to No. 9 , whereby the acceptance range depends on the age and gender of the person.
  11. 11. Procedure according to one of the numbers 1 to 10 , where in step b) the images ( 10 ) can be recorded in the sequence with a repetition rate of at least 240 Hz.
  12. 12. Procedure according to one of the numbers 1 to 11 , where in step b) the images ( 10 ) can be recorded in the sequence with a repetition rate of max. 1000 Hz.
  13. 13. Procedure according to one of the numbers 1 to 12 where the light source is a flash ( 8th ), especially a flash LED, and / or a screen ( 14th ) is.
  14. 14. Procedure according to one of the numbers 1 to 13th , wherein the light source is configured to emit red light.
  15. 15. Procedure according to one of the numbers 1 to 14th , in which at least one image before steps a) and b) ( 10 ) with the camera ( 9 ) is recorded and made available to people.
  16. 16. Computer program, comprising commands that are used when the computer program is executed by a computer, in particular a smartphone ( 7th ) and / or a personal computer, this cause the method according to one of the digits 1 until 15.
  17. 17. Computer-readable data carrier on which the computer program according to Section 16 is stored.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
PupillendurchmesserverlaufPupil diameter course
22
AusgangspupillendurchmesserExit pupil diameter
33
Tangentetangent
44th
SchnittpunktIntersection
55
erster Wendepunktfirst turning point
66th
Minimumminimum
77th
SmartphoneSmartphone
88th
BlitzlichtFlash light
99
Kameracamera
1010
Bildpicture
1111
Augeeye
1212
Augapfeleyeball
1313
Pupillepupil
1414th
Bildschirmscreen
t0 t 0
Zeitpunkt des zeitlich ersten BildesTime of the first image in terms of time
t1 t 1
Zeitpunkt des LichtblitzesTime of the flash of light
t2 t 2
Zeitpunkt des WendepunktesTime of the turning point
t3 t 3
Zeitpunkt des MinimumsTime of the minimum
t4 t 4
Zeitpunkt der TangenteTime of the tangent
t5 t 5
Zeitpunkt des SchnittpunktsTime of the intersection
tx t x
ZeitspannePeriod of time

Claims (18)

Fahrtüchtigkeitstestgerät mit einer Lichtquelle, die eingerichtet ist, ein Auge (11) eines Menschen an einem Zeitpunkt t1 mit Licht zu beleuchten, einer Kamera (9), die eingerichtet ist, eine Sequenz an Bildern (10) des Auges (11) um den Zeitpunkt t1 herum aufzunehmen, und einer Signalauswerteeinheit, die eingerichtet ist, in jedem Bild (10) der Sequenz einen Pupillendurchmesser des Auges (11), daraus einen zeitlichen Pupillendurchmesserverlauf (1), in dem Pupillendurchmesserverlauf (1) vor dem Zeitpunkt t1 einen Ausgangspupillendurchmesser (2), nach dem Zeitpunkt t1 einen zeitlich ersten Wendepunkt (5), einen Zeitpunkt t2 des zeitlich ersten Wendepunktes (5), ein Minimum (6), einen Zeitpunkt t3 des Minimums (6) und einen Zeitpunkt t4=t3+(t3-t2) zu bestimmen, eine Tangente (3) an den Pupillendurchmesserverlauf (1) an dem Zeitpunkt t4 anzulegen sowie einen Zeitpunkt t5, an dem die Tangente (3) den Ausgangspupillendurchmesser (2) erreicht, und eine Zeitspanne tx zu bestimmen, die von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t5 dauert, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, eine Information über die Fahrtüchtigkeit des Menschen unter Heranziehen der Zeitspanne tx zu erzeugen und dem Menschen bereitzustellen.Driving ability tester with a light source which is set up to illuminate an eye (11) of a person with light at a point in time t 1 , a camera (9) which is set up to display a sequence of images (10) of the eye (11) around the Time t 1 , and a signal evaluation unit which is set up to include a pupil diameter of the eye (11) in each image (10) of the sequence, from this a temporal pupil diameter profile (1), in the pupil diameter profile (1) before time t 1 Exit pupil diameter (2), after point in time t 1 a temporally first turning point (5), a point in time t 2 of the temporally first turning point (5), a minimum (6), a point in time t 3 of the minimum (6) and a point in time t 4 = t 3 + (t 3 -t 2 ), to apply a tangent (3) to the pupil diameter curve (1) at the time t 4 and a time t 5 at which the tangent (3) reaches the exit pupil diameter (2) , and a time span t x to be determined which lasts from time t 1 to time t 5 , the driving ability tester being set up to generate information about the driving ability of the person using the time period t x and to provide it to the person. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Information über die Fahrtüchtigkeit ein Bejahen der Fahrtüchtigkeit oder ein Verneinen der Fahrtüchtigkeit beinhaltet.Driving ability tester according to Claim 1 , whereby the information about the ability to drive includes an affirmation of the ability to drive or a denial of the ability to drive. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, mehrere Bestimmungen des Pupillendurchmesserverlaufs (1) und der zugehörigen Zeitspanne tx vorzunehmen, wobei eine der Bestimmungen eine Referenzmessung ist, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, bei der Referenzmessung die Zeitspanne tx als eine Referenzzeitspanne tref zu bestimmen und die Information über die Fahrtüchtigkeit unter Heranziehen der Referenzzeitspanne tref zu erzeugen.Driving ability tester according to Claim 1 , wherein the driving ability tester is set up to make several determinations of the pupil diameter profile (1) and the associated time span t x , one of the determinations being a reference measurement, the driving ability tester being set up to determine the time span t x as a reference time span tref in the reference measurement and to generate the information about the fitness to drive using the reference time period tref. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 3, wobei die Information über die Fahrtüchtigkeit ein Bejahen der Fahrtüchtigkeit oder ein Verneinen der Fahrtüchtigkeit beinhaltet.Driving ability tester according to Claim 3 , whereby the information about the ability to drive includes an affirmation of the ability to drive or a denial of the ability to drive. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 4, wobei die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs (1) eine Endfläche unter dem Pupillendurchmesserverlauf (1) zu bestimmen, die von der zugehörigen Zeitspanne tx zumindest an dem Zeitpunkt t5 begrenzt ist, wobei die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, die bei der Referenzmessung bestimmte Endfläche als eine Referenzendfläche zu speichern und das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Verneinen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn die Endfläche größer ist als die Summe aus der Referenzendfläche und einer Toleranzendfläche.Driving ability tester according to Claim 4 , wherein the signal evaluation unit is set up to determine an end surface under the pupil diameter profile (1) for each determination of the pupil diameter profile (1), which is limited by the associated time period t x at least at the point in time t 5 , the signal evaluation unit being set up at to store the end face determined by the reference measurement as a reference end face, and the driving ability tester is configured to generate the negation of the driving ability when the end area is greater than the sum of the reference end area and a tolerance end area. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 5, wobei die Endfläche von dem Zeitpunkt t1, von dem Zeitpunkt t2, von dem Zeitpunkt t3 oder von dem Zeitpunkt t4 begrenzt ist.Driving ability tester according to Claim 5 , the end surface being limited by time t 1 , by time t 2 , by time t 3 or by time t 4 . Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, bei jeder Bestimmung des Pupillendurchmesserverlaufs (1) unter dem Pupillendurchmesserverlauf (1) eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2, eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 sowie eine Teilfläche zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 zu bestimmen, die bei der Referenzmessung bestimmten Teilflächen als Referenzteilflächen zu speichern, und das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, das Bejahen der Fahrtüchtigkeit zu erzeugen, wenn jede der Teilflächen kleiner ist als die Summe aus der zugehörigen Referenzteilfläche und einer jeweiligen Toleranzteilfläche.Driving ability tester according to Claim 5 or 6th , wherein the signal evaluation unit is set up, for each determination of the pupil diameter profile (1) under the pupil diameter profile (1) a partial area between the time t 1 and the time t 2 , a partial area between the time t 2 and the time t 3 and a partial area between to determine the time t 3 and time t 4 , to save the partial areas determined in the reference measurement as reference partial areas, and the driving ability tester is set up to generate the affirmation of the driving ability if each of the partial areas is smaller than the sum of the associated reference partial area and a respective tolerance sub-area. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Signalauswerteeinheit eingerichtet ist, zum Bestimmen der Endflächen und/oder der Teilflächen den Pupillendurchmesserverlauf (1) von dem Zeitpunkt t1 bis zu einem abrupten Abfall des Pupillendurchmesserverlaufs mit einem Polynom nullter Ordnung anzupassen, von dem abrupten Abfall bis zu dem Zeitpunkt t3 mit einem Polynom dritter Ordnung anzupassen, von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t5 mit einem Polynom zweiter Ordnung anzupassen und die Endflächen und/oder die Teilflächen als von den Polynomen begrenzt zu bestimmen.Driving ability tester according to one of Claims 5 to 7th , wherein the signal evaluation unit is set up to determine the end surfaces and / or the partial surfaces to adapt the pupil diameter profile (1) from the time t 1 to an abrupt drop in the pupil diameter profile with a polynomial of the zeroth order, from the abrupt drop to the time t 3 to adapt with a third-order polynomial, to adapt from time t 3 to time t 5 with a second-order polynomial and to determine the end surfaces and / or the partial surfaces as limited by the polynomials. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, die Referenzmessung lediglich in dem Fall zu akzeptieren, dass die Referenzzeitspanne tref in einem Akzeptanzbereich liegt, insbesondere wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, dem Menschen eine Information, die Referenzmessung zu wiederholen, bereitzustellen, in dem Fall, dass die Referenzzeitspanne tref außerhalb des Akzeptanzbereichs liegt.Driving ability tester according to one of Claims 3 to 8th , wherein the driving ability tester is set up to accept the reference measurement only in the event that the reference time period tref is in an acceptance range, in particular wherein the driving ability tester is set up to provide the person with information to repeat the reference measurement, in the event that the Reference time period tref is outside the acceptance range. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß Anspruch 9, wobei der Akzeptanzbereich von dem Alter und dem Geschlecht des Menschen abhängt.Driving ability tester according to Claim 9 , whereby the acceptance range depends on the age and gender of the person. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kamera (9) eingerichtet ist, die Bilder (10) in der Sequenz mit einer Wiederholrate von mindestens 240 Hz aufzunehmen.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 10 , the camera (9) set up is to record the images (10) in the sequence with a repetition rate of at least 240 Hz. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kamera (9) eingerichtet ist, die Bilder (10) in der Sequenz mit einer Wiederholrate von maximal 1000 Hz aufzunehmen.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 11 , wherein the camera (9) is set up to record the images (10) in the sequence with a repetition rate of a maximum of 1000 Hz. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät von einem Smartphone (7) und/oder einem Personalcomputer gebildet ist.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 12 , wherein the driving ability tester is formed by a smartphone (7) and / or a personal computer. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Lichtquelle ein Blitzlicht (8), insbesondere eine Blitz-LED, und/oder ein Bildschirm (14) ist.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 13th , wherein the light source is a flash light (8), in particular a flash LED, and / or a screen (14). Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Lichtquelle eingerichtet ist, rotes Licht zu emittieren.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 14th , wherein the light source is configured to emit red light. Fahrtüchtigkeitstestgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Fahrtüchtigkeitstestgerät eingerichtet ist, vor der Sequenz mindestens ein Bild (10) mit der Kamera (9) aufzunehmen und dem Menschen bereitzustellen.Driving ability tester according to one of Claims 1 to 15th , wherein the driving ability tester is set up to record at least one image (10) with the camera (9) and provide it to the person before the sequence. Computerprogramm, umfassend Befehle, die einen Computer, insbesondere ein Smartphone (7) und/oder einen Personalcomputer, zu dem Fahrtüchtigkeitstestgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16 machen.Computer program, comprising commands that send a computer, in particular a smartphone (7) and / or a personal computer, to the driving ability test device according to one of the Claims 1 to 16 do. Computerlesbarer Datenträger, auf dem das Computerprogramm gemäß Anspruch 17 gespeichert ist.Computer-readable data carrier on which the computer program according to Claim 17 is stored.
DE102018103879.8A 2018-02-21 2018-02-21 Driving ability tester Active DE102018103879B4 (en)

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