CN103198618A - 一种能够预警疲劳驾驶的手机及预警方法 - Google Patents

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陆晓奋
何宪海
韩炜
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Abstract

本发明涉及一种既具有手机功能，又具有疲劳驾驶预警功能的一种能够预警疲劳驾驶的手机及预警方法，包括手机，手机内置有疲劳驾驶预警装置。优点：一是既具有手机功能，又具有疲劳驾驶预警功能；二是携带使用非常方便，只要将本手机插在驾驶室手机座上，其手机的摄像头对准驾驶员脸部即可；三是制造成本非常低，只要内置软件即可。

Description

一种能够预警疲劳驾驶的手机及预警方法
技术领域
本发明涉及一种既具有手机功能，又具有疲劳驾驶预警功能的一种能够预警疲劳驾驶的手机及预警方法，属手机及疲劳驾驶预警装置制造领域。
背景技术
CN102982655A、名称“手机平台汽车驾驶疲劳预警方法”，该方法基于手机上集成的摄像头，加速度传感器，话筒，外置喇叭，GPS等设备,开发疲劳预警***；监测汽车方向盘的实现方法是：在汽车方向盘上预先粘贴一种标志符号，将手机固定在手机摄像头能准确拍摄到汽车方向盘上标志符号的位置，然后利用手机上的摄录像功能，定时采集汽车方向盘上标志符号的图像，同时采用图像处理技术对当前方向盘标志符号图像和1分钟前采集的方向盘标志符号图像进行分析识别，如果发现汽车在行驶状态, 并且方向盘连续在一定时间内都没有转动，则驾驶员可能处于疲劳驾驶状态，***自动发出语音提示声,警示驾驶员不要进入疲劳驾驶状态,集中精力,找停车点休息；判断行驶状态的实现方法：疲劳预警***通过前面采集的方向盘上标志符号运动信息，结合手机内部加速度传感器采集的数据；自汽车首次加速开始计时，判断出现减速至加速度为0，且方向盘无转动，判断为处于停车状态，停车超过10分钟，连续驾驶时间置0，否则认为处于连续驾驶状态，当连续驾驶时间达到2小时，可发出处于疲劳驾驶状态语音提示声；撞车自动通信的实现方法：疲劳预警***通过手机内部的加速度传感器实时采集加速度信息，当汽车的加速度发生突变时,手机录音功能打开,如果伴随有碰撞声出现，则疲劳预警***判定汽车发生碰撞；此时，该***能够利用GPS功能确认所在地并自动发送预先配置好的短息求救，同时自动拨号进行求救。
CN101814137A、名称“基于红外眼态识别的疲劳驾驶预警***”，包括：视频获取模块，用以采集驾驶员的头部视频图像；其特征在于：所述疲劳驾驶预警***还包括：眼睛初始定位模块，用以对头部视频图像采用背景差分技术处理，进行眼睛初始定位；眼睛跟踪预测模块，用以采用kalman滤波器进行眼睛位置跟踪预测；眼睛精确定位模块，用以采用融合红外图像空间纹理的改进Mean-Shift算法实现眼睛最终位置的精确定位，得到眼睛区域；眼睛状态识别模块，用以在获取眼睛区域后，对眼睛区域进行二值化或边缘检测，获得眼睛的长宽信息；疲劳状态计算模块，用以根据当前检测时间段的眼睛状态，依照PERCLOS的P80标准进行眼睛疲劳状态判断；疲劳驾驶预警模块，用以当疲劳状态计算模块判定当前状态为疲劳状态，发出告警指令。
美国研制的打瞌睡驾驶员侦探***DDDS( The Drowsy Driver Detection System). 采用多普勒雷达和复杂的信号处理方法,可获取驾驶员烦躁不安的情绪活动、眨眼频率和持续时间等疲劳数据,用以判断驾驶员是否打瞌睡或睡着. 该***可制成体积较小的仪器,安装在驾驶室内驾驶员头顶上方,完全不影响驾驶员正常的驾驶活动。
美国Attention Technologies 公司推出的Driver Fatigue Monitor（DD850） 是一款基于驾驶人生理反应特征的驾驶人疲劳监测预警产品，该产品通过红外摄像头采集驾驶人眼部信息，采用PERCLOS作为疲劳报警指标，可直接安装在仪表盘上，报警的敏感度和报警音量均可调节，目前已推广应用，但只有晚上才有效。
由清华大学和东南大学的几位博士组建的中国单片机公共实验室南京研发中心联合南京远驱科技有限公司研究出来的gogo850是国内唯一已经商业化的疲劳驾驶预警***，其原理和丰田十三代皇冠标配的瞌睡报警***类似，主要检测驾驶员的眼睛开合情况，尤其增加了对瞳孔的识别，睁眼睡觉瞳孔很暗，即使有驾驶员睁眼睡觉也能被识别出，基于红外图像的处理使得产品在阳光下和黑暗里都能进行识别，***还能对带各类眼镜的驾驶员进行识别，实用性很强。
上述背景技术的不足之处：没有将眼识别***与手机***有效地结合，使手机的效能没有得到充分的发挥。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种在不改动手机软件操作平台的前提下，既具有手机功能，又具有疲劳驾驶预警功能的一种能够预警疲劳驾驶的手机及预警方法。
设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在结构设计上：在不改变现有带有摄像功能手机操作平台的基础上，将疲劳驾驶预警装置内置在手机内的设计，是本发明的主要技术特征。这样做的目的在于：针对疲劳的研究最早始于生理学。相关研究表明，驾驶人在疲劳状态下的生理指标会偏离正常状态的指标。因此可以通过驾驶员的生理指标来判断驾驶人是否进入疲劳状态，而基于驾驶人的生理反应特征的检测方法是指利用驾驶人的眼动特性、头部运动特性等推断驾驶人的疲劳状态。驾驶人眼球的运动和眨眼信息被认为是反映疲劳的重要特征，眨眼幅度、眨眼频率和平均闭合时间都可直接用于检测疲劳。目前基于眼动机理研究驾驶疲劳的算法有很多种，广泛采用的算法包括PERCLOS，即将眼睑闭合时间占一段时间的百分比作为生理疲劳的测量指标。利用面部识别技术定位眼睛、鼻尖和嘴角位置，将眼睛、鼻尖和嘴角位置结合起来，再根据对眼球的追踪可以获得驾驶人注意力方向，并判断驾驶人的注意力是否分散，这项技术有美国研制的打瞌睡驾驶员侦探***DDDS( The Drowsy Driver Detection System)及美国Attention Technologies 公司推出的Driver Fatigue Monitor（DD850） 是一款基于驾驶人生理反应特征的驾驶人疲劳监测预警产品，该产品通过红外摄像头采集驾驶人眼部信息，采用PERCLOS作为疲劳报警指标。本发明正是将这一成熟的技术应用于带有摄像机的手机之中，使手机具有疲劳驾驶预警的功能。因为手机软件有3个平台操作***，它们分别是android平台是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作***，国内外大部分手机是这一手持设备操作***；iOS平台是由苹果公司开发的手持设备操作***；windows平台就是微软的操作***，诺基亚和微软手机用这一手持设备操作***。上述三个平台操作***不仅都具有摄像的功能，而且均能够通过内置软件的方式实现手机摄像头对人体眼睛活动状态的连续不间断的监控摄像，并能根据摄像的眼睛图像判断出驾驶人员是否存在疲劳驾驶的情况，进而通过手机扬声器发出报警信息。
技术方案1：一种能够预警疲劳驾驶的手机，包括手机，手机内置有疲劳驾驶预警装置。
技术方案2：一种利用手机预警疲劳驾驶的方法，将内置有疲劳驾驶预警装置的手机***手机插座内，手机插座的电源取自车载电源，手机插座将车载电源转换成手机所需的工作电源后给手机供电，手机中的摄像头直对驾驶员的脸部，采集驾驶人眼部信息，作为驾驶人疲劳预警监测的信息来源，当手机中的摄像头摄取的驾驶员眼部信息与内置在疲劳驾驶预警装置中的疲劳信息相符合，指令手机发出预警信息。
本发明与背景技术相比，一是既具有手机功能，又具有疲劳驾驶预警功能；二是携带使用非常方便，只要将本手机插在驾驶室手机座上，其手机的摄像头对准驾驶员脸部即可；三是制造成本非常低，只要内置软件即可。
附图说明
图1是能够预警疲劳驾驶的手机的结构示意图。
图2是手机与手机座匹配的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1和2。一种能够预警疲劳驾驶的手机，包括手机，手机内置有疲劳驾驶预警装置。所述疲劳驾驶预警装置为软件疲劳驾驶预警装置。手机软件的平台操作***分别是android平台是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作***，或iOS平台是由苹果公司开发的手持设备操作***，或windows平台就是微软的操作***。诺基亚和微软手机用这一手持设备操作***。使用时，将手机***手机座内，使手机的摄像头对准驾驶员的脸部即可，手机座从车载电源取电，并将车载电源变换成手机所需的电源值。
实施例2：在实施例1的基础上，所述疲劳驾驶预警装置为硬件疲劳驾驶预警装置。
实施例3：在实施例1的基础上，所述疲劳驾驶预警装置为硬件和软件构成疲劳驾驶预警装置。
实施例4：在实施例1的基础上，一种利用手机预警疲劳驾驶的方法，将内置有疲劳驾驶预警装置的手机***手机插座内，手机插座的电源取自车载电源，手机插座将车载电源转换成手机所需的工作电源后给手机供电，手机中的摄像头直对驾驶员的脸部，采集驾驶人眼部信息，作为驾驶人疲劳预警监测的信息来源，当手机中的摄像头摄取的驾驶员眼部信息与内置在疲劳驾驶预警装置中的疲劳信息相符合，指令手机发出预警信息。
实施例5：在实施例4的基础上，所述眼部信息是指眼睛眨眼频率，或眼晴眨眼频率的持续时间，或眼睛眼球光泽的变化。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种能够预警疲劳驾驶的手机，包括手机，其特征是：手机内置有疲劳驾驶预警装置。
2.根据权利要求1所述的能够预警疲劳驾驶的手机，其特征是：所述疲劳驾驶预警装置为硬件疲劳驾驶预警装置，或软件疲劳驾驶预警装置，或硬件和软件构成疲劳驾驶预警装置。
3.根据权利要求1或2所述的能够预警疲劳驾驶的手机，其特征是：手机软件的平台操作***分别是android平台是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作***，或iOS平台是由苹果公司开发的手持设备操作***，或windows平台就是微软的操作***，诺基亚和微软手机用这一手持设备操作***。
4.一种利用手机预警疲劳驾驶的方法，其特征是：将内置有疲劳驾驶预警装置的手机***手机插座内，手机插座的电源取自车载电源，手机插座将车载电源转换成手机所需的工作电源后给手机供电，手机中的摄像头直对驾驶员的脸部，采集驾驶人眼部信息，作为驾驶人疲劳预警监测的信息来源，当手机中的摄像头摄取的驾驶员眼部信息与内置在疲劳驾驶预警装置中的疲劳信息相符合，指令手机发出预警信息。
5.根据权利要求4所述的利用手机预警疲劳驾驶的方法，其特征是：所述眼部信息是指眼睛眨眼频率，或眼晴眨眼频率的持续时间，或眼睛眼球光泽的变化。
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