检测困倦及避免汽车司机入睡的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及按照１９９６年７月２６日的法国专利申请９６．０９４２０和１９９７年７月２２日的国际专利申请（Ｐ．Ｃ．Ｔ．）ＰＣＴ／ＦＲ９７／０１３５４使用在汽车内安装的联有一个电子电路单元（１９）的光电传感器（１０）的一种方法和装置。该传感器被调节得对准同时坐在所述的汽车中的驾驶员的头坐为内部后视镜。该内部后视镜包含有一个单路镜面（９），其后即是传感器（１０）。在检测到汽车中有驾驶员在以后，它们首先用由电子电路单元（１９）支持的传感器（１０）发射的视频信号光栅对驾驶员的整个面部然后眼睛取帧，然后测定一次次眨眼的连续时间长度，并和处于一个清醒人的典型的时间长度和一个昏睡的人的另一个典型的时间长度之间的限定值相比较。当该眨眼时间长度超过该限定值时，一个（由一个报警装置２２发射的）能够惊醒驾驶员的信号被触发。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
检测困倦及避免汽车司机入睡的方法与装置本专利技术涉及用于在汽车中连续监视驾驶员的警觉性以检测和防止驾驶员入睡的方法和装置。我们知道，道路交通事故中占显著比例(如果不是重大比例的话)的部分是由汽车(私人汽车、公用装置车、运货车、载重卡车)驾驶员的全部或部分的(头晕)困倦造成的，如此引起大量的伤亡事故。当驾驶员将要睡着时触发一个报警器，特别是一个声音报警器以将他／她惊醒，这一问题从人道的以及经济的观点看来是具有头等意义的。在一辆汽车中要检测驾驶员的困倦度，特提出如下建议-一方面，当驾驶员犯困时检测他控制方向盘时的任何变化，以及-另一方面，当驾驶员犯困时检测他的眼睑垂直运动时的任何变化。本专利技术实现上述第二种类型(监视眼睑的运动)的检测，本专利技术基于一种生理学观察，即眨眼时间长度的变化以及两次连续眨眼之间的时间间隔的变化，当一个人从清醒状态到他／她犯困前转入头昏眼花时他／她的眨眼节律的情况是：当人清醒时其眨眼的时间长度约为100至200ms(毫秒)，当他／她感觉困倦时则约为500至800ms，而两次连续眨眼之间的时间间隔在清醒状态下是稳定的，在困倦状况下则在相当宽的范围内变化。在本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
在汽车中连续不断监测驾驶员的注意力以检测和防止驾驶员任何可能的困倦的方法在于－产生至少驾驶员面部的连续图像的一个实时视频信号；－连续不断地对此信号进行处理，以.在此信号中检测有效对应于驾驶员头部图像的部分，.确定和眼睑眨 眼有关的一个参数的值，当驾驶员从清醒状态过渡到困倦状态时，在阈值的两边有显著变化，并且.当此参数值超过该驾驶员从清醒状态转换到困倦状态的阈值时进行实时定位；并且－针对该被超过的阈值，触发一个能够惊醒该驾驶员的报警器；并且其特征在 于－一方面，通过在汽车上使用一个和后视镜相连的、确定尺寸并被安排得能基本上接收驾驶员坐着...

【技术特征摘要】
FR 1998-1-15 98/003781．在汽车中连续不断监测驾驶员的注意力以检测和防止驾驶员任何可能的困倦的方法在于-产生至少驾驶员面部的连续图像的一个实时视频信号；-连续不断地对此信号进行处理，以·在此信号中检测有效对应于驾驶员头部图像的部分，·确定和眼睑眨眼有关的一个参数的值，当驾驶员从清醒状态过渡到困倦状态时，在阈值的两边有显著变化，并且·当此参数值超过该驾驶员从清醒状态转换到困倦状态的阈值时进行实时定位；并且-针对该被超过的阈值，触发一个能够惊醒该驾驶员的报警器；并且其特征在于-一方面，通过在汽车上使用一个和后视镜相连的、确定尺寸并被安排得能基本上接收驾驶员坐着时的面部图像的，并且当后视镜定向正确时其接收光线的光轴指向驾驶员的头的光电传感器可以产生视频信号；以及-另一方面，在连续不断地检测到该驾驶员在他／她的座位上之后，对所述的视频信号的处理在于：·从对所述的视频信号的同样性质的连续两帧之间的移动像素的分析检测该驾驶员的水平运动，以在该视频信号的连续的各个对应帧中对该所述的驾驶员的面部进行对准在中部，·从对所述的视频信号的同样性质的连续两帧之间的移动像素的分析检测该驾驶员的如此对准在中部的面部的垂直运动，以对他／她的眼睛进行对准在中部，·从对所述的视频信号的同样性质的连续两帧之间的移动像素的分析确定该驾驶员的如此对准在中部的眼睛的连续眨眼时间长度，该所述的时间长度由此构成该所述的参数，·将如此确定的这些连续眨眼时间长度和该驾驶员从清醒状态转换到困倦状态的一个重要阈值进行比较，并·当该眨眼时间长度在上部超过该所述的阈值时，触发一个能够惊醒该驾驶员的警报器。2．按照权利要求1的方法，其特征在于，该所述的传感器被安放在后视镜盒中在其镜面后面，该后视镜由一个双路镜面组成，所述的传感器的接收光轴(2a)和所述的汽车的垂直中央平面中定向的一个轴相对于和所述的双路镜面正交的轴(6)相对称。3．按照权利要求1或2的方法，其特征在于检测到驾驶员在他／她的座位上，这时确定检测到有大的运动的视频信号中同样性质的各个连续的帧中相应的像素的数目，并通过将此数目和该视频信号每帧的总像素数进行比较，以确定在代表移动的像素数目和每帧的总像崐素数目之间的比值是否超过从驾驶员不在他／她的座位转换到驾驶员在他／她的座位上的有效阈值。4．按照权利要求1、2或3的方法，其特征在于，在为了对驾驶员的面部进行对准在中部的水平移动的各个检测阶段和为了对驾驶员的眼睛取帧的垂直移动的检测之间，提供有在该所述的部分和人的整个面部之间运用人体测量比例对眼睛进行对准在中部的很宽的阶段，但仅限于该被对准在中部的面部的包括眼睛及其周围邻近的一部分。5．按照上述权利要求中的任何一个的方法，其特征在于，和眨眼时间长度的测定阶段同时，提供有一个连续两次眨眼之间的时间间隔的测定阶段，而一当这些时间间隔呈现出不规则并超过一设定的阈值时，即触发一次强化报警。6．按照上述权利要求中的任何一个的方法，其特征在于，至少关于水平移动、垂直移动、眨眼时间长度、连续眨眼之间的时间间隔这些参数中的一种对数据进行不断的修正，以使当时在场并处于清醒状态的驾驶员能完成对这些参数的标准值的近似。7．按照上述权利要求中的任何一个的方法，其特征在于，该方法的不同的连续阶段是使用连续的计算机程序处理在从该所述的传感器得到的视频信号中相同性质的各帧的相应像素的连续值。8．在汽车中用于连续不断监测驾驶员的注意力，以检测和防止驾驶员任何可能的困倦的实施按照权利要求1至7中的任何一个的方法的装置，其特征在于它合并包含有：a)一个光电传感器(10)，它和附带的电子电路(19)组合起来对应光束的接收产生一个带有相同性质的帧或相应的连续帧的视频信号，同时所述的传感器和汽车的后视镜(8)相连接并被选定尺寸和安排好能基本上接收驾驶员坐着时的面部图像，而当后视镜取向适当时传感器的接收光线的光轴(10b)指向驾驶员的头部(T)；b)至少一个集成电路，它包含有：-检测驾驶员在汽车中其座位上，并产生一个在位信号的装置；-由此在位信号激活的装置，根据对所述的视频信号的相同性质的连续两帧之间移动的像素的分析对所述的驾驶员的水平移动进行检测，使得在该所述的视频信号的相同性质的连续的各帧中将他／她的面部(V)对准在中部，并在面部对准在中部结束时产生一个信号；-由该面部对准在中部的所述的结束信号激活的装置，根据在和面部对准在中部对应的该所述的视频信号中相同性质的各连续帧部分的相同性质的连续两帧之间的移动像素的分析对该驾驶员的如此对准在中部的面部的垂直移动进行检测，使得在此信号的各帧的所述的部分中将所述的驾驶员的眼睛(U)对准在中部，并产生该驾驶员眼睛的面部对准在中部接尾信号；-由该所述的眼睛对准在中部的结束信号激活的装置，根据在和眼睛对准在中部相对应的该所述的视频信号中相同性质的各连续帧部分的相同性质的连续两帧之间的持续时间；-将如此...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克皮里姆，
申请(专利权)人：霍丁BEV股份有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]