專利名稱：瞌睡駕駛警告系統的駕駛員瞌睡檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種瞌睡駕駛員警告系統，更具體地說，涉及用來確定駕駛員是否瞌睡的駕駛員瞌睡檢測方法。
最近，對高級安全車輛(ASV)已經進行了大量研究和開發，以便防止道路事故和使碰撞發生時的損壞最小。ASV的基本概念是一種安全保障和事故防止車輛。為了實現這些目的，在ASV中采用了多種安全技術。這些技術包括一種瞌睡駕駛警告系統、一種夜間行人監視和警告系統、一種火警系統等。
在它們當中，瞌睡駕駛警告系統借助于發出警報聲、搖動座椅、增大音量、或放出強刺激氣體來幫助防止開車的瞌睡駕駛員引起的事故。因而，在啟動警報之前，需要通過分析駕駛員臉部圖象和來自諸如制動開關、方向開關、刮水器開關等之類的電氣開關的信號，檢測駕駛員的狀態，如他是否瞌睡。
在這樣一種瞌睡駕駛警告系統中，圖象處理技術用來分析用電荷耦合器件(CCD)攝象機拍的駕駛員的臉部圖象，特別是他的眼睛。如果在預定時間段上駕駛員的眼睛經常地保持閉上，則瞌睡檢測單元確定駕駛員在打瞌睡，從而發出警報聲。
在先有技術中，由于通過基于駕駛員眼睛閉上的持續時間和頻率的簡單瞌睡因子，確定駕駛員的狀態，所以如果在駕駛員臉部圖象數據中有噪聲，則駕駛員狀態估計的可靠性變壞。
本發明進行了努力來解決以上問題。
本發明的一個目的在于，提供一種根據駕駛員眼睛閉合或打開用來準確檢測駕駛員狀態而不受外部噪聲干擾的方法。
為了實現以上目的，一種根據本發明的駕駛員瞌睡檢測方法包括步驟從由CCD攝象機輸入的駕駛員臉部圖象，確定駕駛員眼睛的縱向寬度；根據駕駛員眼睛的平均縱向寬度，預置一個標準縱向寬度和一個標準瞌睡因子；把駕駛員眼睛的實際縱向寬度與標準縱向寬度相比較；依據駕駛員眼睛的縱向寬度，增大或減小瞌睡因子；及通過把增大或減小的瞌睡因子與標準瞌睡因子相比較，確定駕駛員是否在打瞌睡。
并入并構成說明書一部分的附圖表明本發明的一個實施例，并且與描述一起用來解釋本發明的原理
圖1是方塊圖，表明根據本發明一個最佳實施例的駕駛員瞌睡檢測設備的結構；圖2是流程圖，表明根據本發明最佳實施例的駕駛員瞌睡檢測方法；圖3是用來計算眼睛縱向寬度的眼睛示意圖；及圖4表明根據本發明最佳實施例的計算的瞌睡因子的狀況。
參照附圖將詳細描述本發明的一個最佳實施例。
圖1是方塊圖，表明根據本發明最佳實施例的駕駛員瞌睡檢測系統的結構。如圖1中所示，駕駛員瞌睡檢測系統包括一個用來拍攝駕駛員臉部圖象的CCD攝象機10、一個瞌睡檢測單元20、及一個警報單元30。
CCD攝象機10監視駕駛員的臉部，并且把獲得的圖象信號連續地傳送到瞌睡檢測單元20。瞌睡檢測單元20分析圖象信號，并且計算一個瞌睡因子，以便根據計算的瞌睡因子確定駕駛員是否瞌睡。警報單元30根據來自瞌睡檢測單元20的信號發出警報，以叫醒駕駛員。
現在參照附圖將描述根據本發明最佳實施例的一種瞌睡檢測方法。
圖2表示瞌睡檢測方法的流程圖，圖3表示用來平均駕駛員眼睛的縱向寬度的睜開眼睛，及圖4表示根據本發明最佳實施例的瞌睡因子的狀況。
用CCD攝象機10拍攝的駕駛員臉部圖象以灰度形式輸入到瞌睡檢測單元20，并且借助于其中把具有類似于眼睛的黑度的象素標為“1”、而把其他象素標為“0”的閾值濾波，把灰度圖象二進制化。然后，根據圖2的步驟S1，瞌睡檢測單元20通過平均圖3中所示一只眼睛的幾個部分的縱向寬度，確定駕駛員眼睛的縱向寬度(1～10)，并且然后通過平均在預定時間段上檢測的駕駛員眼睛的縱向寬度，確定駕駛員眼睛的平均縱向寬度。
其次在步驟S2，瞌睡檢測單元20預置駕駛員眼睛的標準縱向寬度，以便用作確定眼睛是睜還是閉的基礎，并且在步驟S2預置標準瞌睡因子，以便用作確定駕駛員是否打瞌睡的基礎。其次在步驟S3，瞌睡檢測單元20計算駕駛員眼睛的當前縱向寬度，并且把目前計算的縱向寬度與標準縱向寬度相比較。如果目前縱向寬度小于標準縱向寬度，則瞌睡檢測單元20根據下面的公式1增大瞌睡因子，而如果目前的縱向寬度大于標準縱向寬度，則瞌睡檢測單元20根據下面的公式2減小瞌睡因子公式1瞌睡因子|新＝瞌睡因子|舊×(1-0.05)+0.05公式2瞌睡因子|新＝瞌睡因子|舊×0.95由于根據駕駛員眼睛的縱向寬度增大或減小瞌睡因子，所以當駕駛員正在正常眨眼時瞌睡因子會收斂到一個預定值。
另外，即使駕駛員眼睛的標準縱向寬度由于帶有噪聲的不良圖象數據而預置得非常窄或非常寬，瞌睡因子也不會突然變化。
只要當駕駛員如此瞌睡，以致于他的眼睛在預定時間段上保持閉合，瞌睡因子就根據公式1緩慢地增大。如圖4中所示，如果在步驟S6瞌睡因子增大到大于一個預定標準瞌睡因子，則瞌睡檢測單元20把一個信號傳送到警報單元30，以使警報單元30在步驟S7發警報。
在本發明的這個最佳實施例中，通過防止由臉部圖象中的噪聲引起的不正確確定，能準確的確定關于駕駛員是否瞌睡的駕駛員狀態。因而，提高了瞌睡檢測的可靠性。
通過考慮這里公開的說明書和本發明的實施，本發明的其他實施例對于熟悉本專業的技術人員將是顯然的。打算本說明書僅認為是示例，而本發明的真正范圍和精神由如下權利要求書指示。
權利要求
1.一種用來檢測駕駛員瞌睡的方法，包括步驟由駕駛員的臉部圖象，檢測駕駛員眼睛的平均縱向寬度；根據駕駛員眼睛的平均縱向寬度，確定一個標準縱向寬度和一個標準瞌睡因子；把駕駛員眼睛的當前縱向寬度與標準縱向寬度相比較；依據駕駛員眼睛的縱向寬度，確定一個當前瞌睡因子；及把該瞌睡因子與確定的標準瞌睡因子相比較。
2.根據權利要求1所述的方法，其中通過平均每只眼睛幾個部分的縱向寬度，計算駕駛員眼睛的縱向寬度。
3.根據權利要求1所述的方法，其中通過平均在預定時間段上檢測的縱向寬度，計算駕駛員眼睛的平均縱向寬度。
4.根據權利要求1所述的方法，其中如果駕駛員眼睛的當前縱向寬度小于標準縱向寬度，則根據如下公式計算瞌睡因子。瞌睡因子|新＝瞌睡因子|舊×(1-0.05)+0.05
5.根據權利要求1所述的方法，其中如果駕駛員眼睛的當前縱向寬度大于標準縱向寬度，則根據如下公式計算瞌睡因子。瞌睡因子|新＝瞌睡因子|舊×0.9全文摘要
一種瞌睡駕駛警報系統的駕駛員瞌睡檢測方法,包括步驟:由從CCD攝象機輸入的駕駛員臉部圖象,確定駕駛員眼睛的縱向寬度;根據駕駛員眼睛的平均縱向寬度,預置一個標準縱向寬度和一個標準瞌睡因子;把駕駛員眼睛的真實縱向寬度與標準縱向寬度相比較;依據駕駛員眼睛的縱向寬度,增大或減小瞌睡因子;及通過把增大或減小的瞌睡因子與標準瞌睡因子相比較,判斷駕駛員是否在打瞌睡。
文檔編號G08B21/06GK1278090SQ9910848
公開日2000年12月27日 申請日期1999年6月17日 優先權日1999年6月17日
發明者呂正學 申請人:現代自動車株式會社