CN103927854B - 一种监控设备与汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控设备与汽车。该监控设备包括监控单元、判断单元和报警单元；所述监控单元与所述判断单元连接，用于获取外部用户的视频信息，传输给所述判断单元；所述判断单元与所述报警单元连接，用于根据所述视频信息判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述报警单元发出报警信号。采用上述方案，本发明通过获取外部用户的视频信息，判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述报警单元发出报警信号，能够及时有效发现疲劳状态，从而可以及时制止，避免了安全事故的发生，具有较好的市场应用价值。

Description

一种监控设备与汽车

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及的是，一种监控设备与汽车。

背景技术

疲劳操作主要是由于劳苦困乏、因操作过度或刺激过强，细胞、组织或器官的机能或反应能力减弱，或者因外力过强或作用时间过久而不能继续起正常的反应，疲劳操作在生产生活中会导致严重的后果，例如，经常发生的工伤、以及疲劳驾驶导致的安全事故等。

疲劳驾驶，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。驾驶人睡眠质量差或不足，长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。驶人的疲劳主要是神经和感觉器官的疲劳，以及因长时间保持固定姿势，血液循环不畅所引起的肢体疲劳。驾驶人长时间坐在固定的座位上，动作受到一定限制，注意力高度集中，忙于判断车外刺激信息，精神状态高度紧张，从而出现眼睛模糊、腰酸背痛、反应迟钝、驾驶不灵活等驾驶疲劳现象。形成疲劳的顺序是：眼睛，颈部、肩部、腰部，主要是眼睛和身体的疲劳还有大脑的疲劳这也是不可忽视的方面。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。

例如，在夏季炎热天气或驾驶室内温度过热的环境下驾驶车辆，温度高、空气流通差，驾驶人很容易疲劳，往往会感到精神疲倦，视线逐渐变得模糊、思维变得迟钝，尤其是午后行车极易瞌睡，甚至会出现驾驶人瞬间失去记忆的现象，勉强驾驶会导致交通事故发生。驾驶车辆时，随着速度的提高或持续高速行车，驾驶人会出现不同程度的驾驶疲劳现象。又如，驾驶车辆高速行驶时，驾驶人的注意力十分集中，始终处于高度精神紧张的状态，而随着速度的不断提高和驾驶时间的延长，驾驶人会逐渐出现疲劳感觉。在高速公路上行驶，道路环境单一，交通干扰少，速度稳定，行车中的噪声和振动频率小，易使驾驶人产生单调感而困倦瞌睡，出现“高速公路催眠现象”。即，驾驶车辆高速行驶，容易导致驾驶疲劳。

现有的机械操作人员，无论是操作机器设备或者是驾驶汽车，均存在疲劳操作可能，但是缺乏监管措施，容易造成安全事故。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的监控设备与汽车。

本发明的技术方案如下：一种监控设备，其包括监控单元、判断单元和报警单元；所述监控单元与所述判断单元连接，用于获取外部用户的视频信息，传输给所述判断单元；所述判断单元与所述报警单元连接，用于根据所述视频信息判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述报警单元发出报警信号。

优选的，所述监控设备还包括设置于所述判断单元与所述报警单元之间的控制单元；所述判断单元与所述控制单元连接，用于根据所述视频信息判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述控制单元；所述控制单元与所述报警单元连接，用于控制所述报警单元发出报警信号。

优选的，所述监控设备中，所述判断单元设置疲劳特征模块与判断模块；所述疲劳特征模块与所述判断模块连接，用于预设置至少一疲劳特征；所述判断模块与所述控制单元连接，用于根据所述视频信息，判断所述外部用户出现所述疲劳特征时，则确定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元。

优选的，所述监控设备还包括用于佩戴在头部的第一佩戴装置，其上固定设置所述监控单元。

优选的，所述监控设备中，所述第一佩戴装置为头盔或者帽子。

优选的，所述监控设备中，所述监控单元设置至少一摄像头。

优选的，所述监控设备中，所述报警单元还设置一远程输出模块，用于向管理员或者上层发送所述报警信号。

优选的，所述监控设备中，所述报警单元还设置一闪光灯，用于在所述报警单元发出报警信号时进行灯光闪烁。

优选的，所述监控设备中，所述报警单元还设置一记录模块，用于记录和上报所述报警信号。

本发明的又一技术方案是，一种汽车，其包括任一上述监控设备。

采用上述方案，本发明通过获取外部用户的视频信息，判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述报警单元发出报警信号，能够及时有效发现疲劳状态，从而可以及时制止，避免了安全事故的发生，具有较好的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图；

图2为本发明的又一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的一个实施例是，一种监控设备，其包括监控单元、判断单元和报警单元；所述监控单元与所述判断单元连接，用于获取外部用户的视频信息，传输给所述判断单元；所述判断单元与所述报警单元连接，用于根据所述视频信息判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述报警单元发出报警信号。优选的，监控单元设置至少一摄像头；例如，监控单元设置一摄像头，放置在机械操作人员的正前方，用于监控机械操作人员的头部；又如，监控单元设置多个摄像头，多角度监控机械操作人员；优选的，监控单元放置在机械操作人员面部的正前方，以监控机械操作人员的面部。优选的，本发明各实施例尤其适用于机械操作人员久坐不动的工作监控，例如，汽车驾驶员、安全监控员、机车操作员等，能够有效防止其由于长时间连续工作或者休息不足等原因而发生疲劳操作导致不良后果，尤其是造成安全事故。

所述监控设备还包括一帽子

优选的，为加强监控效果，获得更全面和更精准的视频信息，更及时地反映机械操作人员的面部情况，所述监控单元设置三个摄像头，其中两个摄像头设置于一水平线上，间距为13至20厘米；第三个摄像头设置与该水平线的下方，距离该水平线11至18厘米；这样，尤其适用于面部监控，第一个摄像头重点监控左眼和左面部，第二个摄像头重点监控右眼和右面部，第三个摄像头重点监控嘴部和下巴；因为疲劳操作的迹象主要反映于面部；能够获得更好的监控效果，预防疲劳操作的不良后果。优选的，三个摄像头所形成的圆形，其圆心位于所述外部用户的鼻梁位置至人中穴位置。优选的，设置于一水平线的所述两个摄像头的摄像方向的夹角为10至15度；优选的，所述第三个摄像头的摄像方向垂直于所述夹角所在的平面。这样，在监控左面部和右面部时，各有侧重，有利于后期采用软件加工处理视频信息。

优选的，如图2所示，所述监控设备还包括设置于所述判断单元与所述报警单元之间的控制单元；所述判断单元与所述控制单元连接，用于根据所述视频信息判断所述外部用户处于疲劳状态时，通知所述控制单元；所述控制单元与所述报警单元连接，用于控制所述报警单元发出报警信号。这样，采用控制单元进行控制，能够实现较多方式的控制效果，例如，控制单元采用蓝牙(Bluetooth)、WiFi(无线保真)或者近场通讯(NFC)等方式，连接外部的手机，采用手机控制所述监控设备；又如，控制单元直接连接车载电脑ECU，通过ECU来控制所述监控设备，包括监控模块、判断模块的修改、设置等。

优选的，所述监控设备中，所述判断单元设置疲劳特征模块与判断模块；所述疲劳特征模块与所述判断模块连接，用于预设置至少一疲劳特征；例如，疲劳特征包括打呵欠、眨眼、眯眼和/或低头等；优选的，所述疲劳特征模块与所述监控模块连接，通过所述监控模块拍摄录入各疲劳特征；所述判断模块与所述控制单元连接，用于根据所述视频信息，判断所述外部用户出现所述疲劳特征时，则确定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元。

优选的，所述监控设备中，所述判断单元还设置存储模块与分析模块，所述判断模块设置统计子模块；所述存储模块与所述分析模块连接，用于预先存储时间段、至少一分析指标及其统计阈值；并且，所述分析模块还分别与所述疲劳特征模块、所述统计子模块连接，用于分析所述视频信息，比对各所述疲劳特征，确定在所述时间段发生任一分析指标，则通知所述统计子模块；所述统计子模块用于统计任一分析指标达到其统计阈值时，则通知所述判断模块，由其确定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元。例如，分析模块实时将各所述疲劳特征与视频信息进行逐帧比对或者跳若干帧比对，例如，每两帧、三帧或七帧比对一次，如发现某帧出现任一所述疲劳特征，则分析在所述时间段是否发生任一分析指标，是则通知所述统计子模块，由其统计任一分析指标达到其统计阈值时，则通知所述判断模块，由其确定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元。

例如，所述时间段为5秒钟、10秒钟、20秒钟、1分钟或3分钟等；又如，所述分析指标包括眼睛消失、打呵欠频率高、眨眼频率高、揉眼次数多、眯眼时间长、下巴低垂幅度大、闭眼时间长等瞌睡现象；又如，统计阈值根据不同的分析指标分别确定。例如，在1分钟之内打呵欠超过5次，又如，在10秒钟之内，闭眼时间长达5秒；又如，在5秒钟之内监控不到眼睛；又如，在20秒钟之内，眨眼超过8次；又如在3分钟之内，眨眼超过30次或40次。以此类推，可根据实际情况加以调整。优选的，所述控制单元还设置远程输入模块，用于接收远程指令，修改所述时间段、至少一分析指标及其统计阈值；优选的，所述控制单元还设置校验模块，其连接所述远程输入模块，用于进行安全校验，确定远程指令拥有修改权限后，再由远程输入模块根据所述远程指令，修改所述时间段、至少一分析指标及其统计阈值。其中，对于下巴低垂幅度大等非统计的分析指标，其统计阈值设置为1。又如，例如，分析模块将各所述疲劳特征与视频信息进行跳帧比对，发现某帧出现任一所述疲劳特征，则分析在所述时间段是否发生任一分析指标，对于需要进行统计阈值的分析指标，例如需要进行次数累计或者时间累计的分析指标，例如眼睛消失、打呵欠频率高、眨眼频率高、揉眼次数多、眯眼时间长、闭眼时间长，则通知所述统计子模块进行统计，包括统计持续时间、和/或统计发生次数等。其中，所述频率高，即在一定的时间段内发生的次数多。优选的，对于不需要进行统计阈值的分析指标，则直接通知所述判断模块，判定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元。

优选的，所述监控设备还包括用于佩戴在头部的第一佩戴装置，其上固定设置所述监控单元。优选的，所述第一佩戴装置为头盔或者帽子。例如，在头盔上设置至少一摄像头，例如，设置一个、两个或者三个所述摄像头，形成一套立体监视系统。

优选的，所述监控设备还包括一分离设置的、用于佩戴在头部的第二佩戴装置，其内部设置一陀螺仪、处理器及连接单元，所述陀螺仪用于感应所述外部用户的头部位置，处理器用于在所述头部位置达到预设置倾斜角度时，通过所述连接单元连接所述报警单元，并通知所述报警单元发出报警信号。例如，所述第二佩戴装置为眼镜、耳机或者帽子。优选的，所述第一佩戴装置与所述第二佩戴装置一体设置。例如，耳机为入耳式耳机等。陀螺仪相当于一个角度计，例如，确定用户低头超过20度或者30度，则处理器判定该用户在打瞌睡，则通过所述连接单元连接所述报警单元，并通知所述报警单元发出报警信号。优选的，所述佩戴装置设置太阳能电池组，通过光能自动充电；和/或，所述佩戴装置设置热能电池组，通过环境热能自动充电；从而可以确保长时间使用，尤其适用于露天停放的车辆使用。

优选的，所述监控设备中，所述连接单元设置蓝牙通讯模块或者近场通讯模块，用于通过蓝牙通讯方式或者近场通讯方式，与所述报警单元连接。这样，可以方便连接，无须额外设置连接线，使用非常便利。

优选的，所述监控设备中，所述报警单元还设置一远程输出模块，用于向管理员或者上层发送所述报警信号。和/或，所述报警单元还设置一记录模块，用于记录和上报所述报警信号。例如，政府在车辆监控或者年审时，或者企业在控制安全生产时，能够知道机械操作人员是否按章操作，有效避免了疲劳操作行为，具有非常好的控制效果。又如，在事故发生之前，能够通过报警单元及时提醒机械操作人员；在疲劳操作发生之后，不仅有机会避免不良后果，还可以在事后进行一些行政措施，避免同类事件的重复发生，大大提高了安全系数。

结合应用上述任一实施例，本发明的又一实施例是，一种汽车，其包括任一上述监控设备。又如，一种汽车，其包括若干上述任一实施例所述监控设备。例如，监控设备设置于驾驶位的前方，和/或，方向盘的上方。例如，监控设备采用吸盘，可拆卸安装在驾驶位前方的玻璃上；优选的，监控设备分离式设置，采用微孔摄像头安装在驾驶位前方的玻璃上，这样有利于保证驾驶员的视野；其他部件安装于车身的其它位置；优选的，对于没有佩戴装置的监控设备，监控设备的其他部件集成于车身内部的中控台。又如，对于具有佩戴装置的监控设备，除了佩戴装置由驾驶员佩戴之外，微孔摄像头安装在驾驶位前方的玻璃上，监控设备的其他部件集成于车身内部的中控台。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的监控设备与汽车。需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种监控设备，其特征在于，包括监控单元、判断单元和报警单元；

所述监控单元与所述判断单元连接，用于获取外部用户的视频信息，传输给所述判断单元；

所述监控设备还包括设置于所述判断单元与所述报警单元之间的控制单元；

所述判断单元与所述控制单元连接；

所述控制单元与所述报警单元连接，用于控制所述报警单元发出报警信号；

所述判断单元设置疲劳特征模块与判断模块；

所述疲劳特征模块与所述判断模块连接，用于预设置至少一疲劳特征；

所述判断模块与所述控制单元连接；

所述判断单元还设置存储模块与分析模块，所述判断模块设置统计子模块；

所述存储模块与所述分析模块连接，用于预先存储时间段、至少一分析指标及其统计阈值；

并且，所述分析模块还分别与所述疲劳特征模块、所述统计子模块连接，用于分析所述视频信息，比对各所述疲劳特征，确定在所述时间段发生任一分析指标，则通知所述统计子模块；其中，所述分析模块还用于将各所述疲劳特征与视频信息进行跳帧比对，发现某帧出现任一所述疲劳特征，则分析在所述时间段是否发生任一分析指标，对于需要进行统计阈值的分析指标，则通知所述统计子模块进行统计，对于不需要进行统计阈值的分析指标，则直接通知所述判断模块，判定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元；

所述统计子模块用于统计任一分析指标达到其统计阈值时，则通知所述判断模块，由其确定所述外部用户处于疲劳状态，通知所述控制单元；

所述控制单元还设置远程输入模块，用于接收远程指令，修改所述时间段、至少一分析指标及其统计阈值；所述控制单元还设置校验模块，其连接所述远程输入模块，用于进行安全校验，确定远程指令拥有修改权限后，再由远程输入模块根据所述远程指令，修改所述时间段、至少一分析指标及其统计阈值；

所述监控单元设置三个摄像头，其中两个摄像头设置于一水平线上，间距为13至20厘米；第三个摄像头设置于该水平线的下方，距离该水平线11至18厘米；

三个摄像头所形成的圆形，其圆心位于所述外部用户的鼻梁位置至人中穴位置；

设置于一水平线的所述两个摄像头的摄像方向的夹角为10至15度，所述第三个摄像头的摄像方向垂直于所述夹角所在的平面；

所述监控设备还包括用于佩戴在所述外部用户的头部的第二佩戴装置，所述第二佩戴装置的内部设置一陀螺仪、处理器及连接单元，所述陀螺仪用于感应所述外部用户的头部位置，所述处理器用于在所述头部位置达到预设置倾斜角度时，通过所述连接单元连接所述报警单元，并通知所述报警单元发出报警信号；

所述第二佩戴装置为入耳式耳机。

2.根据权利要求1所述监控设备，其特征在于，还包括用于佩戴在头部的第一佩戴装置，其上固定设置所述监控单元。

3.根据权利要求2所述监控设备，其特征在于，所述第一佩戴装置为头盔或者帽子。

4.根据权利要求1所述监控设备，其特征在于，所述报警单元还设置一远程输出模块，用于向管理员或者上层发送所述报警信号。

5.根据权利要求1所述监控设备，其特征在于，所述报警单元还设置一闪光灯，用于在所述报警单元发出报警信号时进行灯光闪烁。

6.根据权利要求1所述监控设备，其特征在于，所述报警单元还设置一记录模块，用于记录和上报所述报警信号。

7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述监控设备。