疲勞駕駛檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于檢測車輛駕駛員是否疲勞駕駛的方法。
【背景技術】
[0002] 疲勞駕駛是影響車輛駕駛安全的重要因素，對駕駛員進行疲勞駕駛檢測以防止疲 勞駕駛對防止交通事故等具有重大意義?，F階段實施疲勞駕駛檢測的方法主要通過檢測駕 駛員眼睛的眨眼頻率等實現，這些方法算法較為復雜，且受環(huán)境和個體差異的影響較大。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種算法簡單且受外界影響較小的疲勞駕駛檢測方法。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0005] -種疲勞駕駛檢測方法，用于對車輛駕駛員的疲勞程度進行檢測，所述疲勞駕駛 檢測方法通過檢測所述駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率來判斷所述駕駛員的疲勞程度，所述 瞳孔直徑與所述疲勞程度負相關，所述閉眼比率比和所述疲勞程度正相關，基于所述瞳孔 直徑和所述閉眼比率將疲勞程度分為若干等級，所述等級中包含臨界等級，當檢測到所述 駕駛員的疲勞程度達到所述臨界等級時進行提醒。
[0006] 所述疲勞駕駛檢測方法通過眼動儀實現。
[0007] 所述眼動儀先追蹤所述駕駛員的眼睛，再對所述追蹤的結果進行校正后，獲得所 述瞳孔直徑和所述閉眼比率的數據，并判斷所述駕駛員的疲勞程度。
[0008] 所述疲勞駕駛檢測方法用于對軌道交通車輛的駕駛員的疲勞程度進行檢測。
[0009] 由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明通過檢測 駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率，并基于其進行分級來實現疲勞駕駛的檢測，其檢測方法易 于實現且具有較好的檢測結果。
【附圖說明】
[0010] 附圖1為本發(fā)明的疲勞駕駛檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0012] 實施例一:基于包含多個實驗樣本的疲勞程度實驗進行分析可知，清醒狀態(tài)時測 試者的左右眼瞳孔直徑差異不大，但是疲勞狀態(tài)下左右眼的瞳孔直徑差異就比較大。最主 要的是疲勞狀態(tài)下測試者的瞳孔直徑是小于清醒狀態(tài)下的，存在差異性。
[0013] 相關系數常涉及到兩個變量之間的相互關系問題。其關系表現為下列三種變化：
[0014] 1、正相關，當一個變量增加或減少時，另一個變量也相應增加或減少；
[0015] 2、負相關，當一個變量增加或減少時，另一個變量卻減少或增加；
[0016] 3、無相關或零相關，說明兩個變量是獨立的，無法通過一個變量值來預測另一個 變量值。
[0017]統(tǒng)計學中，則用"相關系數"描述兩個變量之間的相關程度，用符號"r〃來表示。
[0018] 若一個變量為⑶上上^丄^另一個變量為⑶上"^…丄^則其中
[0019] LXY = XlYl+X2Y2+· · ·+ΧηΥη , ； LXX = Xl2+X22+- · ·+Χη2 ； LYY = Υι2+Υ22+· · ·+Υη2
[0020] r取值范圍限于:-1 < r < +1;相關系數表示的意義如表1所示：
[0021 ]表1相關性數據表
[0022]
[0023]測試的數據相關性如下表2所示：
[0024] 表2左眼瞳孔直徑與閉眼比率困倦度的相關性
[0025]
'[0026]~表3右眼瞳孔直!徑與閉眼比率困倦度的^關性 ' '
[0027]
'[0028]~由上表得知，無 i侖是左眼還是右眼，困倦k與瞳孔直徑之間^在負相關關系 =-0.39984〈0，r右=-.0.377116〈0)，也就是說隨著困倦度增加瞳孔直徑是減小的。困倦度 與閉眼比率之間存在正相關(r左=0.4089>0，r右=0.42767>0)，也就是隨著困倦度增加閉眼 的頻率就會加大。
[0029] 基于上述試驗，提出一種用于對車輛駕駛員的疲勞程度進行檢測的疲勞駕駛檢測 方法為:通過檢測駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率來判斷駕駛員的疲勞程度，瞳孔直徑與疲 勞程度負相關，閉眼比率比和疲勞程度正相關，基于瞳孔直徑和閉眼比率將疲勞程度分為 若干等級，等級中包含臨界等級，當檢測到駕駛員的疲勞程度達到臨界等級時進行提醒。例 如將疲勞程度分為如下9級：
[0030]
'[0031] 并預設臨界等級為第6級，當檢測到駕駛員處于第6級或以上等級時，需要對其進 行提醒。
[0032] 上述疲勞駕駛檢測方法通過眼動儀實現，眼動儀可以連接一個屏幕來顯示其獲得 的圖像。眼動儀選用tobii X2-60眼動儀，它包括四個系統(tǒng):光學系統(tǒng)，瞳孔中心坐標提取系 統(tǒng)，視景與瞳孔坐標迭加系統(tǒng)，圖像與數據的記錄分析系統(tǒng)。眼動有三種基本方式：注視 (行131：；[011)，眼跳（83003(168)和追隨運動(。1^811；[1：1]10￥61116111：)。現代眼動儀大多數是以硬件 為基礎的視線跟蹤技術的基本原理利用圖像處理技術，鎖定眼睛的攝像機，通過攝入從眼 角膜和瞳孔反射的紅外線從而連續(xù)地記錄分析實現變化。Tobii X2-60眼動儀是全新的小 型眼動追蹤系統(tǒng)，采用Tobii的最新代的創(chuàng)新眼動追蹤技術，采樣頻率是60HZ(3Tobii X2-60 眼動儀可廣泛應用于各類室內外研究中。其優(yōu)點主要有：1、體積小，僅需要通過一根USB線 連接，這使其能夠提供真正的便攜式眼動追蹤方案，可用于各種設置，將它附加到顯示器、 筆記本電腦來對物體進行眼動跟蹤。2、其強大的頭動范圍允許測試者在記錄期間移動頭 部，并提供高準確度的眼動數據。穩(wěn)定可靠的眼動追蹤校準減少了在長時間測試中再次校 準的麻煩，同一被試者無需二次定標。3、眼動儀的采樣率約為60Hz。在頭動范圍內可提供極 其準確的數據及穩(wěn)定的追蹤能力。
[0033] 如附圖1所示，眼動儀先追蹤駕駛員的眼睛，再對追蹤的結果進行校正后，獲得瞳 孔直徑和閉眼比率的數據，并判斷駕駛員的疲勞程度。
[0034]具體的，眼動儀實施上述疲勞駕駛檢測方法包括以下三個步驟：
[0035] 1、追蹤駕駛員的眼睛
[0036] 眼動儀運行眼動追蹤程序來尋找并抓住駕駛員的兩只眼睛。
[0037] 2、校正
[0038] 當對眼動追蹤程序完成后，只是初步的跟蹤和檢測到了瞳孔，但是對于眼睛觀看 的每個區(qū)域內是否都能檢測到有效的眼動信息并不知曉，所以要對其進行校準。設想把眼 睛觀看的區(qū)域均分成類似于九宮格，每格中心設為一個點，這樣就形成9點，同樣可以做出5 點或者3點供選擇。當按下眼動儀的校準按鈕時屏幕自動全屏，并在第一個區(qū)域中心出現1 個藍色點，然后過了2秒自動跳轉到第二區(qū)域，依次類推到第9個點(或者5個3個點）。完成后 自動退出，這時校準顯示區(qū)域就會出現每個點的校準情況。紅色線的意思校準不準確，當紅 色線過長過多或者有些點沒有檢測到時就要重新校準。這時就點擊重新校準按鈕，這時程 序自動跳轉到運行校準時的程序。
[0039] 3、采用上述疲勞駕駛檢測方法來獲得瞳孔直徑和閉眼比率的數據，并判斷駕駛員 的疲勞程度。
[0040] 校準后，通過眼動儀獲得駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率的數據，并可以在屏幕上 顯示出來，此時即可運行疲勞駕駛檢測程序。
[0041] 上述疲勞駕駛檢測方法不因可以應用于汽車上，還可以用于對軌道交通車輛(地 鐵、有軌電車等)的駕駛員的疲勞程度進行檢測。
[0042]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種疲勞駕駛檢測方法，用于對車輛駕駛員的疲勞程度進行檢測，其特征在于:所述 疲勞駕駛檢測方法通過檢測所述駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率來判斷所述駕駛員的疲勞 程度，所述瞳孔直徑與所述疲勞程度負相關，所述閉眼比率比和所述疲勞程度正相關，基于 所述瞳孔直徑和所述閉眼比率將疲勞程度分為若干等級，所述等級中包含臨界等級，當檢 測到所述駕駛員的疲勞程度達到所述臨界等級時進行提醒。2. 根據權利要求1所述的疲勞駕駛檢測方法，其特征在于:所述疲勞駕駛檢測方法通過 眼動儀實現。3. 根據權利要求2所述的疲勞駕駛檢測方法，其特征在于:所述眼動儀先追蹤所述駕駛 員的眼睛，再對所述追蹤的結果進行校正后，獲得所述瞳孔直徑和所述閉眼比率的數據，并 判斷所述駕駛員的疲勞程度。4. 根據權利要求1至3中任一項所述的疲勞駕駛檢測方法，其特征在于:所述疲勞駕駛 檢測方法用于對軌道交通車輛的駕駛員的疲勞程度進行檢測。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種疲勞駕駛檢測方法，為：通過檢測駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率來判斷駕駛員的疲勞程度，瞳孔直徑與疲勞程度負相關，閉眼比率比和疲勞程度正相關，基于瞳孔直徑和閉眼比率將疲勞程度分為若干等級，等級中包含臨界等級，當檢測到駕駛員的疲勞程度達到臨界等級時進行提醒。疲勞駕駛檢測方法通過眼動儀實現。眼動儀先追蹤駕駛員的眼睛，再對追蹤的結果進行校正后，獲得瞳孔直徑和閉眼比率的數據，并判斷駕駛員的疲勞程度。本發(fā)明通過檢測駕駛員的瞳孔直徑和閉眼比率，并基于其進行分級來實現疲勞駕駛的檢測，其檢測方法易于實現且具有較好的檢測結果。
【IPC分類】G08B21/06
【公開號】CN105513280
【申請?zhí)枴緾N201610027827
【發(fā)明人】吳澄
【申請人】蘇州大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月15日