CN103021041A - 基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置及其方法，根据本发明的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，其特征在于，利用超声波的发送时间与发送的超声波经过物体反射后接收的接收时间之差来，在不受环境影响的情况下，获得作为固有信息的、根据驾驶者形象的驾驶者深度信息，并以获得的驾驶者的深度信息为基础来认证驾驶者，并检测驾驶者的状态。根据本发明，因为不受到光环境变化的影响，可以起到提高认证驾驶者及检测驾驶者状态的性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置及其方法，更具体地说是利用超声波认证车辆驾驶者并检测驾驶者状态的装置及其方法。
背景技术
以往的技术是基于红外线信号来执行驾驶者认证及状态检测的，由此利用人眼看不到的红外线信号的特征，可以在不防碍驾驶者行驶的情况下，获得从驾驶者反射过来的信号。
进行更加具体地说明是，以往的技术是将红外线信号发送到车辆内部，发送的红外线信号经过驾驶者反射后接收时，以接收到的红外线信号为基础来认证驾驶者，并根据认证到的驾驶者提供对应的便利功能。
此外，通过分析驾驶者反射后接收到的红外线信号，在判断为驾驶者在瞌睡驾驶、鲁莽驾驶时，会给驾驶者提供危险警报。
但是，因为太阳光包括了宽频波长带，因此以往的技术在接收驾驶者的红外线信号上，会因为太阳光而受到影响，由此可能会出现驾驶者未认证、鲁莽状态未检测等许多错误发生的问题。
即，动态的车辆环境会发生频繁的照明环境的变化，以往的技术因为周边的照明环境（太阳光等）导致通过红外线成像装置收信的红外线信号出现变化，由此会出现性能降低的问题。
此外，以往的技术在驾驶者戴上眼镜时会出现，因为眼镜反射的红外线信号而无法准确地认证驾驶者且无法准确地检测驾驶者状态的问题。
发明内容
（要解决的技术问题）
鉴于如上所述问题而创作的，本发明的目的在于提供基于超声波的驾驶者认证及状态检测装置及其方法，利用超声波的发送时间与发送的超声波经过物体反射后接收的接收时间之差来，在不受环境影响的情况下，获得作为固有信息的、根据驾驶者形象的驾驶者深度信息，并以获得的驾驶者的深度信息为基础来认证驾驶者，并检测驾驶者的状态。
（解决问题的手段）
为了达成上述目的，根据本发明的一面的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，包括：超声波送信部，向车辆内部已设定的驾驶者位置区域发送超声波；超声波收信部，接收发送的所述超声波从所述驾驶者位置区域反射后的超声波，利用所述超声波的发送时间与发送的所述超声波经过反射后接收的接收时间之差来获得驾驶者的深度信息并传达；超声波信号处理部，处理传达到的驾驶者深度信息来认证驾驶者并检测驾驶者的状态。
根据本发明的另一面的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测方法，包括如下步骤：通过安装在车辆上的超声波送信部向所述车辆内部已设定的驾驶者位置区域发送超声波时，发送的所述超声波从所述驾驶者位置区域反射后，接收反射的超声波的步骤；利用所述超声波的发送时间与发送的所述超声波经过反射后接收的接收时间之差来获得驾驶者深度信息的步骤；及处理获得的所述驾驶者深度信息来认证驾驶者及检测驾驶者的状态的步骤。
（发明的效果）
根据本发明，因为不受到光环境变化的影响，可以起到提高认证驾驶者及检测驾驶者状态的性能的效果。
附图说明
图1是说明根据本发明的一实施例的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置的图面。
图2是说明本发明的基于超声波的车辆驾驶者状态检测方法的流程图。
图3是说明本发明的基于超声波的车辆驾驶者认证方法的流程图。
（附图标记说明）
110：超声波送信部 120：超声波收信部
130：超声波信号处理部 140：联动部
具体实施方式
通过参照附图与以下详述的实施例，本发明的优点、特征以及实现他们的方法会更加明确。但本发明不限于以下所公开的实施例，是可以由多种不同的形态实现的。本发明的实施例只是为了完整地公开本发明，并为了让本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明范畴而提供的，本发明是以权利要求书的记载为准。一方面，本说明书中使用的技术用语是用于说明实施例，并非用来限定本发明。在说明书中提及的单数形式，在没有特别限定的情况下，则包括复数形式。说明书中使用的“包括（comprises）”或“包括的（comprising）”不排除为，在提及到的元件、步骤、动作和/或是组件以外，存在或添加其以外的一个以上的的其他元件、步骤、动作和/或是组件。
下面，参照图1对根据本发明的一实施例的基于超声波的驾驶者认证及状态检测装置进行说明。图1是说明根据本发明的一实施例的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置的图面。
如图1所示，本发明的基于超声波的车辆驾驶者认证及检测装置包括超声波送信部110、超声波收信部120、超声波信号处理部130及联动部140。
超声波送信部110，向车辆内部预想为驾驶者位置的特定区域发送超声波。
例如，预想为驾驶者位置的特定区域作为车辆出库前通过实验已设定的区域，根据车型与超声波送信部110的安装位置，每个车辆都可以进行多样的设定。
超声波送信部120，接收从预想为驾驶者位置的特定区域反射的超声波，并将利用超声波的发送时间与发送的超声波的接收时间之差来获得的驾驶者深度信息传达到超声波信号处理部130。
此处，驾驶者深度信息是不受光环境影响的、根据驾驶者形象的固有信息。
超声波信号处理部130，处理从超声波授信部120传达过来的驾驶者深度信息来认证驾驶者、检测（判断）驾驶者的状态，并将认证结果及检测（判断）结果传达到联动部140。
联动部140，以从超声波信号处理部130传达过来的驾驶者的认证结果及检测结果为基础，执行与车辆其他部件的联动功能。
下面，对超声波信号处理部130的认证驾驶者及检测驾驶者状态的动作进行更加详细地说明。
首先，对检测驾驶者状态的动作进行说明，超声波信号处理部130在，从通过超声波收信部120获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部，从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得鼻部特征布局的分类器来检测鼻部，并根据检测到的鼻部信息对驾驶者的状态进行检测，即进行判断。
例如，超声波信号处理部130提取脸部的左右外部轮廓与鼻部的中心位置时，以已设定的鼻部中心位置为基准，提取的鼻部中心位置，相比于提取的脸部右侧外部轮廓更接近于左侧外部轮廓时，判断为驾驶者在注视左侧的状态；提取鼻部的形象时，提取的鼻部形象为左右对称形态时，判断驾驶者为注视正面的状态；提取的鼻部的形象在左右对称的形态下变化时，判断为驾驶者在注视左或右侧的状态；习得左右方向的脸部模型特征布局时，通过已习得的模型的布局分类来判断脸部方向。
下面，对认证驾驶者的动作进行说明，超声波信号处理部130在，从通过超声波收信部120获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部，从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得眼部特征布局的分类器来检测眼部，基于检测到的眼部，决定脸部区域并正规化脸部大小，从正规化的超声波驾驶者深度信息影像中提取脸部特征后，通过与已储存的驾驶者特征信息进行比较来确认驾驶者身份。
如上所述，根据本发明，因为不受到光环境变化的影响，可以起到提高认证驾驶者及检测驾驶者状态的性能的效果。
另一方面，例如本发明中利用超声波来获得驾驶者深度信息，并通过其来执行认证驾驶者及检测驾驶者状态的动作，虽然已进行说明但并不局限于此，除了超声波外，还可以利用光学摄像机来获得驾驶者信息，即，其构成固然还包括摄像机模块，拍摄预想为驾驶者位置的特定区域，使超声波信号处理部，除了超声波信号外还对影像信号进行处理，基于处理的超声波信号与影像信号的结果，执行与车辆其他部件联动的功能。即，固然可以使信号处理部处理超声波驾驶者深度信息与光学影像数据，以此为基础认证驾驶者及检测驾驶者状态的构成。
以上，参照图1对根据本发明的一实施例的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置进行了说明，下面，参照图2及图3对根据本发明的一实施例的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测方法进行说明。图2是说明本发明的基于超声波的车辆驾驶者状态检测方法的流程图，图3是说明本发明的基于超声波的车辆驾驶者认证方法的流程图。
首先，对本发明的基于超声波的车辆驾驶者状态检测方法进行说明，如图2所示，接收到超声波驾驶者深度信息影像时（S400），在接收到的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部（S401）。
从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得鼻部特征布局的分类器来检测鼻部（S402），并根据检测到的鼻部信息对驾驶者的状态进行检测，即进行判断（S403）。
例如，提取脸部的左右外部轮廓与鼻部的中心位置时，以已设定的鼻部中心位置为基准，提取的鼻部中心位置，相比于提取的脸部右侧外部轮廓更接近于左侧外部轮廓时，判断为驾驶者在注视左侧的状态；提取鼻部的形象时，提取的鼻部形象为左右对称形态时，判断驾驶者为注视正面的状态；提取的鼻部的形象在左右对称的形态下变化时，判断为驾驶者在注视左或右侧的状态；习得左右方向的脸部模型特征布局时，通过已习得的模型的布局分类来判断脸部方向。
以判断结果为基础，执行与其对应的动作（S404）。
例如，行驶中判断为驾驶者在注视左侧的状态时，即判断为驾驶者的注意力分散时，为了使驾驶者注视正面来进行安全驾驶，通过响起警告音或语音提示来引导驾驶者注视正面。
下面，对本发明的基于超声波的车辆驾驶者认证方法进行说明，如图3所示，接收到超声波驾驶者深度信息影像时（S500），在接收到的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部（S501）。
从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得眼部特征布局的分类器来检测眼部（S502），基于检测到的眼部，决定脸部区域并正规化脸部大小（S503），从正规化的超声波驾驶者深度信息影像中提取脸部特征（S504）后，通过与已储存的驾驶者特征信息进行比较（S505）来确认驾驶者身份（S506）。
例如，进行比较的结果，提取的脸部特征信息与已储存的驾驶者特征信息不一致时，发生警告音或使车辆无法启动。
以上，参照优选实施例与附图对本发明的构成进行了具体地说明，但这仅仅为示例，在不脱离本发明的技术思想范畴内的情况下，可以实现多种变形。因此本发明的技术保护范围不局限于所说明的实施例，不仅应当由权利要求书确定，而且在此权利要求书范围均等的范围内也受到保护。
Claims (7)
1.一种基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，包括：
超声波送信部，向车辆内部已设定的驾驶者位置区域发送超声波；
超声波收信部，接收发送的所述超声波从所述驾驶者位置区域反射后的超声波，利用所述超声波的发送时间与发送的所述超声波经过反射后接收的接收时间之差来获得驾驶者的深度信息并传达；及
超声波信号处理部，处理传达到的驾驶者深度信息来认证驾驶者并检测驾驶者的状态。
2.根据权利要求1所述的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，其特征在于，
所述超声波信号处理部在，从通过所述超声波收信部获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部，从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得鼻部特征布局的分类器来检测鼻部，并根据检测到的鼻部信息对驾驶者的状态进行检测。
3.根据权利要求1所述的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，其特征在于，
所述超声波信号处理部在，从通过所述超声波收信部获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部，从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得眼部特征布局的分类器来检测眼部，基于检测到的眼部，决定脸部区域并正规化脸部大小，从正规化的超声波驾驶者深度信息影像中提取脸部特征后，通过与已储存的驾驶者特征信息进行比较来确认驾驶者身份。
4.根据权利要求1所述的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测装置，其特征在于，还包括联动部，
以所述超声波信号处理部的认证结果及检测结果为基础，执行与车辆其他部件的联动功能。
5.一种基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测方法，包括如下步骤：
通过安装在车辆上的超声波送信部向所述车辆内部已设定的驾驶者位置区域发送超声波时，发送的所述超声波从所述驾驶者位置区域反射后，接收反射的超声波的步骤；
利用所述超声波的发送时间与发送的所述超声波经过反射后接收的接收时间之差来获得驾驶者深度信息的步骤；及
处理获得的所述驾驶者深度信息来认证驾驶者及检测驾驶者的状态的步骤。
6.根据权利要求5所述的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测方法，其特征在于，所述认证驾驶者及检测驾驶者状态的步骤包括：
在获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部的步骤；
从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得鼻部特征布局的分类器来检测鼻部的步骤；及
根据检测到的鼻部信息对驾驶者的状态进行检测的步骤。
7.根据权利要求5所述的基于超声波的车辆驾驶者认证及状态检测方法，其特征在于，所述认证驾驶者及检测驾驶者状态的步骤包括：
在获得的超声波驾驶者深度信息影像中，基于各区域的深度信息数据提取特征后，通过已习得脸部特征布局的分类器来检测脸部的步骤；
从检测到的脸部区域中提取特征后，通过已习得眼部特征布局的分类器来检测眼部的步骤；
基于检测到的眼部，决定脸部区域并正规化脸部大小的步骤；及
从正规化的超声波驾驶者深度信息影像中提取脸部特征后，通过与已储存的驾驶者特征信息进行比较来认证驾驶者的步骤。
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- 2012-08-28 CN CN201210310748.2A patent/CN103021041B/zh active Active
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