一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备的制作方法

本实用新型涉及汽车安全领域，具体涉及一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备。

背景技术：

汽车产业在不断的发展，技术在不断的改革创新，安全问题也是政府，企业，用户的最大关心点。人为因素在道路交通事故成因方面占很大的比例。而在人为因素中起主导作用的因素也大多与驾驶人视觉有关，包括由驾驶人注意力不集中、注意力不当、注意力下降等原因引起的分心驾驶和疲劳驾驶等不当驾驶方式。

而以上多种视觉干扰因素都会对汽车的驾驶造成影响，从而造成加剧汽车轮胎的磨损、造成刹车不良和传动系统受损，更有甚者会由于没有对汽车进行及时的维修保养或维修保养不良可能导致交通事故的发生。

现有的检测、提醒或预警由于驾驶人注意力不集中、注意力不当、注意力下降等原因引起的视觉问题集中在疲劳驾驶方面，而对分心驾驶进行检测和预警的方面则较少。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备，解决了现有用于检测驾驶员不当驾驶的方式中，主要是对疲劳驾驶的数据进行采集，而尚未有对分心驾驶的数据进行采集，导致当驾驶员处于分心状态时，无法对驾驶员进行提醒或预警，进而增大交通事故发生的几率。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备，包括数据采集单元，数据采集单元包括非侵入式眼动仪、旋转传感器、握力传感器、红外传感器以及分布在左右倒车后视镜上的摄像头，其中，非侵入式眼动仪用于采集驾驶员的视觉注视位置及持续时间；旋转传感器用于采集方向盘的旋转角度和瞬时旋转加速度；握力传感器用于驾驶员手握方向盘的力度；红外传感器用于采集驾驶员手部是否正在操作车内设备；分布在左右倒车后视镜上的摄像头用于采集该车辆当前的行驶路径。

优选地，非侵入式眼动仪安装在车辆仪表盘的上方，且其摄像头朝向驾驶人眼部。

优选地，握力传感器安装在方向盘上。

优选地，旋转传感器安装在方向盘转向管柱上。

优选地，红外传感器安装在汽车操作平台上。

优选地，还包括处理单元，处理单元与数据采集单元相连接，用于接收非侵入式眼动仪、摄像头、握力传感器、旋转传感器和红外传感器发出的数据信息，并根据接收的数据判断驾驶员是否处于分心驾驶状态。

优选地，处理单元还连接有提醒预警单元，提醒预警单元包括第一提醒预警单元和第二提醒预警单元，第一提醒预警单元用于提醒处于分心驾驶状态的驾驶员；第二提醒预警单元用于提醒该危险车辆附近的其他车辆。

优选地，第一提醒预警单元和第二提醒预警单元均为喇叭或二极管。

优选地，处理单元还连接有车路协同系统，车路协同系统用于提醒警示信息传输到第二提醒预警单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备，通过非侵入式眼动仪、旋转传感器、握力传感器、红外传感器以及分布在左右倒车后视镜上的摄像头采集驾驶员不同角度的各种状态，以便后续的流程检测驾驶员是否处于分心状态，进而达到对驾驶员的提醒和预警；本实用新型结构简单、易于实现。

附图说明

图1是本实用新型涉及的驾驶系统结构示意图；

图2是本实用新型驾驶人分心驾驶与否的条件第一判断流程图；

图3是本实用新型驾驶人分心驾驶与否的条件第二判断流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种用于检测驾驶员分心的数据采集设备，包括数据采集单元、处理单元和提醒预警单元，其中，数据采集单元用于采集道路和驾驶员的信息，并将采集到的信息传输到处理单元，处理单元将对接收到的信息进行处理，以判断驾驶员是否处于分心驾驶状态。之后将信息传输到提醒预警单元，提醒预警单元可以通过喇叭或者二极管提醒处于分心驾驶状态的驾驶员，并且可以提醒该危险车辆周围一定距离内的其他车辆。

其中，数据采集单元包括非侵入式眼动仪、旋转传感器、握力传感器、红外传感器以及分布在左右倒车后视镜上的摄像头，其中，

非侵入式眼动仪安装在车辆内部，位于车辆仪表盘上方，挡风玻璃下方，且其摄像头朝向驾驶人眼部，用于获取驾驶员的视觉注视位置及持续时间，并将采集到的数据信息传输到处理单元，通过处理单元对非侵入式眼动仪所测量的数据进行分析能够及时判断驾驶员是否为分心驾驶；所述的非侵入式眼动仪采用澳大利亚Seeing Machines公司生产的faceLAB眼动仪。

安装在左右倒车镜后视镜上的摄像头用于采集该车辆当前的行驶路径，并将采集到的数据信息传输到处理单元，处理单元判断该车辆的行驶状态是否正常。

握力传感器安装在方向盘上，用于检测驾驶员双手与方向盘之间的相互作用，采集驾驶员手握方向盘的力度，同时将所采集到的数据需传递给处理单元以分析驾驶员的驾驶状态。

旋转传感器安装在方向盘转向管柱上，用于采集方向盘的旋转角度和瞬时旋转加速度，并将采集到的数据传输到处理单元用以判断驾车辆的运行状态。

红外传感器安装在汽车操作平台上，用于采集驾驶员手部是否正在操作车内设备，并将采集到的数据传输到处理单元用以分析驾驶员的驾驶状态；所述的红外传感器为KEWEI牌红外线传感器，具体型号为PT-1T100MNF。

所述的处理单元采用ARM9处理器，具体型号为S3C2410；用于接收、处理非侵入式眼动仪、摄像头、握力传感器、旋转传感器、红外传感器发出的信息，综合判断驾驶员是否处于分心驾驶状态，并通过报警单元对驾驶员进行提醒。

提醒预警单元包括第一提醒预警单元和第二提醒预警单元，其中，第一提醒预警单元用于提醒处于分心驾驶状态的驾驶员；第二提醒预警单元用于提醒该危险车辆附近的其他车辆。

第一提醒预警单元和第二提醒预警单元均为喇叭或二极管；其中，第二提醒预警单元设置在附近其他车辆上，且与处理单元之间通过车路协同系统(CVIS)连接，经处理单元处理得到的信息通过无线通信技术将该信息传递至车路协同系统(CVIS)。通过车路协同系统可以将一定范围内车辆的信息进行共享，也就是说可以将驾驶员分心驾驶的信息传递给附近其他的车辆。

本实用新型的特征在于：

数据采集系统中包含有非侵入式眼动仪，所采集的眼动数据可以反映出驾驶员眼睛的注视位置，通过处理模块可以详细的对驾驶员的注视位置进行分析，以便分析驾驶员的视觉系统是否专注于驾驶。处理后的眼动数据可以与其他车载传感器相结合来进一步判断驾驶员是否处于分心驾驶，以及分心驾驶的类型和分析驾驶的程度。

提醒预警单元中不仅可以对该车的驾驶员发出预警，处理模块也可以将处理的结果传送至车路协同系统(CVIS)。车路协同系统(CVIS)可以将信息传递给该车附近其他装有车载传感器的车辆，装有车载传感器的车辆在收到信息之后便会将该信息传递给车内的提醒预警单元，使车内司机对处于分析驾驶的车辆产生警惕。司机可以根据此信息采取适当的措施以避免交通事故的发生或者避免二次交通事故的发生。

车路协同系统(CVIS)只应用于车—车间信息的传递。

如图2所示，在处理单元中，将周期T1所采集的非侵入式眼动仪数据、方向盘握力传感器数据、旋转传感器数据、红外传感器数据作为自变量，并以0.1s为增加。计算驾驶人在一个周期内(6s)操纵汽车操作台的累计持续时间，建立如式(1)所示的算法。

当危险系数α≥2时，判定驾驶员处于分心驾驶状态(Ai＝1表示在该0.1s的时间内，汽车和驾驶员的状态同时满足以下三个条件：a.车速＞0；b.驾驶人手离开方向盘；c.操作平台被操控。否则，Ai＝0)。

如图3所示，在处理单元中，还可以将周期T1所采集的非侵入式眼动仪数据作为自变量，并以0.1s为增量。计算一个周期内(6s)驾驶人注视非前方道路的累计持续时间，建立如式(2)所示的算法。值得注意的是，驾驶员的注视位置仅分为以下三种：视线在前方道路；视线离开前方道路；视线处于车速表或后视镜。

当危险系数β≥2时，判定驾驶员处于分心驾驶状态(Ci＝1表示在该0.1s的时间内，驾驶员视线离开前方道路，否则Ci＝0；Di＝1表示驾驶员视线在车速表或后视镜处，否则Di＝0；当驾驶员视线在前方道路时，Ci＝0、Di＝0)。