[发明专利]用于预测机动车辆驾驶员的警觉水平的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于预测(10)驾驶员的警觉水平的设备，所述设备包括：相机(11)，用于采集所述驾驶员的图像；图像处理模块(13.1)，用于根据所述采集的图像表征所述驾驶员的生理学数据；用于存储在校准阶段期间在驾驶测试过程中以同步的方式采集的、一组标准驾驶员的脑电图仪数据和生理学数据变化曲线图的装置；以及检测模块(13.2)，能够将所述驾驶员的生理学数据变化与所述存储的生理学数据变化曲线图进行比较从而确定满足相似性准则的至少一个曲线图，并根据对已经满足所述相似性准则的生理学数据变化曲线图相对应的所存储的脑电图仪数据曲线图的分析来进行对所述驾驶员的警觉水平的统计预测。

技术领域

本发明涉及一种用于预测机动车辆驾驶员的警觉水平的设备和方法。

背景技术

应用本发明的方法目的具体在于避免驾驶员觉醒不全(hypovigilance)。觉醒不全通常对应于觉醒与睡眠之间的过渡，在其过程中，身体感觉到其观察和分析能力大幅度降低。从觉醒状态到睡眠状态的不知不觉的过渡所引起的这种警觉水平降低是道路上的许多事故的原因。因此，显得至关重要的是能够检测并防止驾驶员的这种危险状态从而提高其安全性。

因而，为了维持与驾驶活动相配的警觉和觉醒水平，驾驶员必须考虑其驾驶时间并定期休息，通常建议每两小时休息一次。然而，这个要求经常与尽快完成旅途的目的相悖。车载系统已知使得可以在车辆的驾驶时间超过两小时的时候警告驾驶员，但这些警告系统本身就不足，并且具体地，它们无法使得可以检测驾驶员的真实警觉水平或实时检测驾驶员的警觉水平变化。

同样已知的是使得可以检测觉醒不全的系统，所述系统使用脑电图学所记录的数据，对大脑活动的分析(脑电图或EEG)事实上被认为能够提供具体代表人类的警觉状态的指标。然而，虽然这种技术使得可以以高准确度评估人的警觉水平，EEG的表征使得它必须使用放置在头皮上的电极来产生。因此，似乎这种方法并不非常符合人类工程学或甚至是危险的，如果它被应用于在活动的驾驶员的话。

从美国专利US 8,009,051同样已知的是一种用于机动车辆的报警设备，所述报警设备能够通过生成对驾驶员的刺激来确定所述驾驶员的警觉水平并检测所述驾驶员对所述刺激的反应，所述刺激是基于对车辆上所安装的相机所提供的驾驶员的视频信号的分析生成的。基于各种图像处理和诊断技术，所述警告设备被设计用于检测驾驶员对刺激的反应，例如基于驾驶员所执行的预定动作，比如眨眼、或头或嘴运动。然而，驾驶员的警觉水平变化在个体之间不同。同样，为了能够使这种系统适于一组驾驶员，驾驶员必须通过确认系统所做出的警觉水平估计或通过使其失效来与系统交互，这是驾驶员分心的来源并因此潜在地是事故的来源。

使用安装在车辆中的相机还使得可以基于正降低的警觉的视觉指标(比如眨眼、打哈欠或驾驶员看向的方向)发展警觉水平检测系统。然而，到现在为止没有证明任何系统足够高效，显著地是因为觉醒不全在不同个体中以不同方式表现的事实，这使得难以定义用于检测这种现象的公共参考系统。

同样，需要一种用于预测驾驶员的警觉水平的方法，能够针对一组驾驶员提供良好性能。

发明内容

出于这个目的，本发明涉及一种用于预测驾驶员的警觉水平的方法，所述方法包括：

校准步骤，在此步骤过程中，在驾驶测试期间同时采集以下各项：

在一组标准驾驶员处于正常觉醒状态的测试开始时间与这组标准驾驶员处于觉醒不全状态时的测试结束时间之间，这组标准驾驶员的脑电图数据的变化曲线图；

通过相机采集与所述标准驾驶员相关联的生理学数据变化曲线图；以及

实时监测所述驾驶员的警觉水平的步骤，在此步骤过程中，连续地：

通过相机采集所述驾驶员的生理学数据变化；