一种基于tof相机的安全驾驶警示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车安全技术领域，具体涉及到一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统。
【背景技术】
[0002]据不完全统计，道路交通中90%以上的事故责任在于驾驶员。随着科技的发展以及普通大众物质水平的提升，机动车驾驶在人们日常生活中必不可少。因此，交通安全变得日益重要，减少驾驶员在行车过程中的不良驾驶行为，提高行车安全，对预防交通事故有很重要的作用。
[0003]T0F(Time Of Flight)相机可以根据其内部的发光器件发出的光在待测空间内飞行的时间信息，计算出待测空间内物体的深度信息。传统的2D相机只能获得一个二维平面信息，它很容易受到外界环境的干扰，增加了图像处理的难度，同时降低了驾驶员不良驾驶行为的甄别率。相比而言，TOF相机可以采集到待测物空间内的三维信息，同时由于TOF相机采用主动光源对被测物体进行照射，受到环境光的干扰小。因此，应用TOF相机对驾驶员进行监测，可以有效的提高对驾驶员不良驾驶行为的检测。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型克服了现有安全驾驶警示系统检测精度低，易受到外界环境光影响的缺陷，提出了一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统。本实用新型可以对驾驶员进行实时的监测，并且受外界环境影响较小。可以及时准确的检测出驾驶员的不良驾驶行为，并通过语音播报的形式警示驾驶员。
[0005]本实用新型可以通过下面的方式实现:
[0006]一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，所述系统包括TOF相机、数据分析模块以及语首t旲块；
[0007]所述的TOF相机采集驾驶员所在位置的三维空间数据；
[0008]所述的数据分析模块与所述的TOF相机相连接，接收处理TOF相机采集到的驾驶员的位置信息，并以此为依据对驾驶员的驾驶行为进行识别；
[0009]所述的语音模块与所述的数据分析模块相连接，当驾驶员存在不良驾驶行为时，所述的数据分析模块命令所述的语音模块以语音的形式警示驾驶员。
[0010]进一步讲，所述的TOF相机包括发光器件，光源驱动器，接收镜头，TOF传感芯片，TOF芯片驱动器，以及TOF主控器;所述的光源驱动电路控制所述的发光器件发光，使所述的发光器件发出调制光信号;所述的发光器件发出调制光信号照射在驾驶员身上;所述的接收镜头接收经驾驶员反射回来的光信号，并将光信号汇聚在所述的TOF传感芯片上;所述的TOF传感芯片接收汇聚的调制信号，并将光信号转换为电信号；所述的TOF芯片驱动器接收所述的TOF传感芯片转换的电信号，并将信号进行处理;所述的TOF主控器与所述的光源驱动器和所述的TOF芯片驱动器分别连接，根据光信号发出与接收之间的时间差异，计算出驾驶员所在空间的距离信息。
[0011]进一步讲，所述的TOF相机有一定的检测视场;所述的TOF相机安装在驾驶员的前方，上方或者侧方，检测视场范围覆盖驾驶员的头部，躯干以及方向盘位置。
[0012]本实用新型的优点和有益效果为:
[0013]本实用新型利用TOF相机获取驾驶员所在空间的三维信息，由于TOF相机采用主动发光的方式采集信息，受外部环境的影响小，对驾驶员动作识别准确，误触发率低。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0015]图1为本实用新型的结构框图；
[0016]图2为TOF相机的工作原理示意图；
[0017]图3为本实用新型的效果示意图；
[0018]图中501为驾驶员头部；502为驾驶员躯体;503为方向盘;504为一种基于TOF相机的安全驾驶警不系统;505为发射的调制光信号;506为反射的回波信号;507为前挡风玻璃。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0020]图1为本实用新型的结构框图，如图1所示，一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统包括:TOF相机100，数据分析模块200以及语音模块300。各模块的主要功能是:
[0021 ]所述的TOF相机100采集驾驶员所在空间的三维信息；
[0022]所述的数据分析模块200与所述的TOF相机100相连，接收TOF相机100采集的三维空间信息，并判别出驾驶员是否存在不良驾驶行为；
[0023]所述的语音模块300作用在于接收所述的数据分析模块200传输的信息，当所述的数据分析模块200判断驾驶员存在不良驾驶行为时，所述的语音模块300以语音播报的形式警示驾驶员注意安全。
[0024]图2为TOF相机的工作原理示意图，如图2所示，所述的TOF相机100包括:发光器件101，光源驱动器102，接收镜头103，T0F传感芯片104，T0F芯片驱动器105，T0F主控器106。光源驱动器102控制发光器件101发出调制光信号505。调制光信号505照射在驾驶员头部501上，并反射回一束回波信号506。接收透镜103将回波信号506汇聚在TOF传感芯片104上。TOF传感芯片104将汇聚回波信号506转换为电信号，并将电信号传输给TOF芯片驱动器105 JOF芯片驱动器105将电信号进行处理。TOF主控器106与光源驱动器102相连接，接收带有发射光505的相关信息的电信号。TOF主控器106与TOF芯片驱动器105相连接，接收经过处理后的带有回波信号506相关信息的电信号。TOF主控器106综合带有发射光505相关信息的电信号和带有回波信号506相关信息的电信号，计算出驾驶员所在空间的三维信息。
[0025]图3为本实用新型的效果示意图，如图3所示，一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统504安装在驾驶员的右上方，汽车的前挡风玻璃507上。安全警示系统504中TOF相机100发出有一定发散角的调制光信号505，调制光信号505照射在驾驶员的头部501、躯体502以及方向盘503上，并反射出回波信号506。回波信号506被TOF相机接收，并结合之前发出的调制光信号505计算得出驾驶员所在空间的三维信息。驾驶员进入TOF相机100检测范围内，即可得到实时的驾驶员的位置信息。数据分析模块200接收TOF相机100传输的三维信息，处理并判别驾驶员是否存在不良驾驶行为，例如，行车过程中接打电话、行车过程双手脱离方向盘、行车过程中打瞌睡、行车超时处于疲劳驾驶状态等。当数据分析模块200判断驾驶员存在不良驾驶行为时，即刻发送指令给语音模块300，以语音播报的形式警示驾驶员。
[0026]本实用新型专利公开的一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统可以与车辆内部的设备进行集成，例如，后视镜，OBU装置，行车记录仪等。
[0027]本实用新型主要提出了一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统的基本结构，技术方案等。识别、跟踪、信号处理等的算法属于行业内公知技术并不在本实用新型范围内。
[0028]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，所述系统包括TOF相机、数据分析模块以及语首t旲块； 所述的TOF相机采集驾驶员所在位置的三维空间信息； 所述的数据分析模块与所述的TOF相机相连接，接收处理TOF相机采集到的驾驶员的三维空间信息，并以此为依据对驾驶员驾驶行为进行识别。2.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，其特征在于，所述的TOF相机包括发光器件，光源驱动器，接收镜头，TOF传感芯片，TOF芯片驱动器，以及TOF主控器；所述的光源驱动电路控制所述的发光器件发光，使所述的发光器件发出调制光信号;所述的接收镜头能够接收到调制光信号照射驾驶员反射回来的回波信号，并将回波信号汇聚在所述的TOF传感芯片上;所述的TOF传感芯片接收汇聚的回波信号，并将光信号转换为电信号;所述的TOF芯片驱动器接收所述的TOF传感芯片转换的电信号，并将电信号进行处理;所述的TOF主控器与所述的光源驱动器和所述的TOF芯片驱动器分别连接，根据光信号发出与接收之间的时间差异，计算出驾驶员所在空间的距离信息。3.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，其特征在于，所述的TOF相机安装在驾驶员的前方，上方或者侧方，检测视场范围覆盖驾驶员的头部，躯干以及方向盘位置。4.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，其特征在于，所述的语音模块与所述的数据分析模块相连接，当驾驶员存在不良驾驶行为时，所述的数据分析模块控制所述的语音模块以语音播报的形式警示驾驶员。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于TOF相机的安全驾驶警示系统，该系统包括TOF(Time？Of？Flight)相机、数据分析模块以及语音模块；TOF相机对驾驶员上半身三维空间信息进行实时采集，数据分析模块接收并处理TOF相机采集到的数据，对驾驶员的头部、躯体以及方向盘位置的特征进行判别，当驾驶员出现不良驾驶行为时，数据分析模块通知语音模块以语音播报的形式警示驾驶员。
【IPC分类】B60W40/09, B60W50/14, G06K9/20
【公开号】CN205220655
【申请号】CN201521089870
【发明人】张正正, 李娟娟, 屈志巍
【申请人】北京万集科技股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月24日