CN207045104U - 一种随情绪变色的车载玻璃变色系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随情绪变色的车载玻璃变色系统，包括：生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置，所述生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置依次电连接；其中，所述生理信息采集单元采集驾驶员的心率值和手温值发送至所述数据处理单元；所述数据处理单元基于所述心率值和所述手温值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中的任意一种，并根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现与驾驶员当前情绪对应的颜色。车辆周边的人员可以根据所述玻璃变色装置所呈现的颜色准确知晓驾驶员的情绪状态，避免在驾驶员愤怒的时候进一步激怒驾驶员，防止因驾驶员路怒造成交通安全事故。

Description

一种随情绪变色的车载玻璃变色系统

技术领域

本实用新型涉及一种随情绪变色的车载玻璃变色系统。

背景技术

驾驶员作为道路交通信息系统中信息的接受者和处理者，其情绪状态直接影响着驾驶安全。例如愤怒等高价效高唤醒度的情绪状态，会导致驾驶员感受力下降、提高车速、横纵向操控加快、超车频繁等问题，一但遇到紧急情况和突发事件时，则容易发生反应迟钝，判断失误等不良驾驶行为；而平静等低价效低唤醒度的情绪状态下，驾驶员通常采用车速降低、操作平稳等趋向避免危险的发生，常常表现出感受力强、勤于观察、反应迅速、判断准确、动作敏捷等良好驾驶行为。

现有研究已经关注到驾驶员情绪状态对驾驶安全的重要影响，相应提出了监测驾驶员情绪状态，采用措施提醒驾驶员或调整驾驶员情绪状态。

如中国发明专利(CN 106218643 A)公开了一种基于识别驾驶员路怒情绪提升驾驶安全性的装置，该装置包括：方向盘转角传感器，与嵌入式单片机相连，用于采集方向盘转角及转向角速度信息，并将上述信息传输给所述嵌入式单片机；图像采集摄像头，与嵌入式单片机相连，用于采集驾驶员的面部图像，并将图像发送给嵌入式单片机；嵌入式单片机，与语音提示系统相连，包括：判断单元，用于判断方向盘转角传感器发送的方向盘转向角速度值是否超过阈值，当超过阈值时，启动图像处理单元；图像处理单元，用于将图像采集摄像头采集的驾驶员的面部图像进行模式识别，当判断驾驶员处于路怒情绪状态时，向语音提示单元发出控制信号；语音提示单元，与嵌入式单片机相连，用于在收到控制信号时，播放特定的音频。

上述的基于识别驾驶员路怒情绪提升驾驶安全性的装置通过摄像头采集驾驶员面部图像特征的方式来识别驾驶员情绪，但摄像头采集驾驶员面部特征受光线、个体容貌、佩戴墨镜等因素的影响较大，无法准确地识别各种环境下的驾驶员情绪，且有时驾驶员驾驶汽车时情绪并不一定体现在面部表情，因而可能会导致误判驾驶员情绪的问题。另外，对于周边的行人或驾驶人员，则难以知晓该车驾驶员的情绪状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使车辆周围人员准确知晓驾驶员情绪状态的车载玻璃变色系统。

为便于对车载玻璃变色系统和车辆做出清楚描述，首先，定义车辆中方向盘正对驾驶员的面为正面。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种随情绪变色的车载玻璃变色系统，具有如下特征，包括：生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置，所述生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置依次电连接；其中，所述生理信息采集单元采集驾驶员的心率值和手温值发送至所述数据处理单元；所述数据处理单元基于所述心率值和所述手温值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中的任意一种，并根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现与驾驶员当前情绪对应的颜色。

此种随情绪变色的车载玻璃变色系统中，采用生理信息采集单元实时采集能够反映驾驶员情绪的生理信息，能够使数据处理单元准确判断驾驶员的情绪状态，并根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现与驾驶员当前情绪对应的颜色，使得车辆周边的人员可以根据玻璃变色装置所呈现的颜色准确知晓驾驶员的情绪状态，从而避免在驾驶员愤怒的时候进一步激怒驾驶员，防止因驾驶员路怒造成交通安全事故。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述玻璃变色装置包括光源和变色玻璃，所述变色玻璃包含至少一透明玻璃层和至少一感光变色层，所述透明玻璃层和所述感光变色层相贴合，所述感光变色层在所述光源的照射作用下变换为与照射光相同的颜色。

此种车载玻璃变色系统能够方便变色玻璃根据设计需要更换显示颜色。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述数据处理单元根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现对应于愤怒情绪的红色光、或对应于平静情绪的蓝色光、或对应于兴奋情绪的橙色光。

此种车载玻璃变色系统能够根据驾驶员的情绪状态自动控制光源向变色玻璃照射不同颜色光，从而使车辆周边的人员根据变色玻璃显示的颜色状态知晓驾驶员的情绪状态。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述生理信息采集单元包含采集所述心率值的心率传感器和采集所述手温值的皮温传感器，所述心率传感器和所述皮温传感器均集成于方向盘上。

此种车载玻璃变色系统中，生理信息采集单元通过心率传感器和皮温传感器分别同时监测能够反映驾驶员情绪的心率和皮温变化情况，从而能够准确判断驾驶员的情绪状态。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述数据处理单元为数字信号处理器；所述心率传感器的输出端和所述皮温传感器的输出端分别连接所述数字信号处理器的输入端，所述数字信号处理器的输出端连接所述玻璃变色装置。

此种车载玻璃变色系统中，能够对生理信息采集单元输出的微弱模拟量信号进行有效处理并生成对应于驾驶员情绪状态的数字信号，提高对驾驶员情绪判断的准确性。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述生理信息采集单元还包含采集驾驶员皮肤电阻值的皮肤电阻传感器；所述皮肤电阻传感器设置于所述方向盘上，且所述皮肤电阻传感器的输出端连接所述数据处理单元的输入端；所述数据处理单元基于所述心率值、所述手温值以及所述皮肤电阻值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中任意一种。

此种车载玻璃变色系统中，通过增加能够反映驾驶员情绪的皮肤电阻传感器，从而全面地对驾驶员的情绪状态信息进行采集，提高控制单元判断的准确性。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述心率传感器、所述皮温传感器、所述皮肤电阻传感器均以传感器序列的方式集成于方向盘正面的左侧且相互靠近。

此种车载玻璃变色系统中，便于生理信息采集单元通过驾驶员的单个手掌部分采集所需的生理信息。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：还包含采集驾驶员面部特征信息的摄像头，所述摄像头安装在A柱上且和所述数据处理单元的输入端电连接；所述数据处理单元基于所述心率值、所述手温值以及所述面部特征信息判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中任意一种。

此种车载玻璃变色系统中，通过结合摄像头对驾驶员进行人脸图像特征识别，能够全方位多角度地判别驾驶员所处的情绪状态。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述变色玻璃包含两个透明玻璃层和一个感光变色层，并且，所述感光变色层相反的两个面分别由无影胶粘接各所述透明玻璃层。

此种车载玻璃变色系统中，感光变色层内置于双层透明玻璃中，从而既能强化变色玻璃的结构强度，又能防止感光变色层损坏。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述光源为LED氛围灯。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述数据处理单元内置于仪表板内，所述光源安装于所述变色玻璃的边缘处。

此种车载玻璃变色系统能够不占用或少占用车内乘员空间，布局安全合理。

进一步的，上述的车载玻璃变色系统中，还具有如下特征：所述变色玻璃设置在前挡风位置、侧窗位置、后挡风位置以及天窗位置中的至少一个位置。

本实用新型的车载玻璃变色系统能够使车辆周围的人员观察了解到车内驾驶员的情绪状态，从而采取更有利于交通安全的行为，避免不必要的交通事故发生。

附图说明

图1是一种随情绪变色的车载玻璃变色系统的结构框图；

图2是一种随情绪变色的车载玻璃变色系统中变色玻璃的结构示意图；

图3是一种随情绪变色的车载玻璃变色系统中生理信息采集单元的安装位置图；

图4是一种随情绪变色的车载玻璃变色系统的布置示意图。

图5是一种随情绪变色的车载玻璃变色系统的工作流程图。

附图中：1、生理信息采集单元；11、心率传感器；12、皮温传感器；13、皮肤电阻传感器；2、摄像头；3、数据处理单元；4、玻璃变色装置；41、光源；42、变色玻璃；42a、透明玻璃层；42b、感光变色层；5、方向盘。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本申请一部分的所附附图。所附附图通过示例的方式示出了能够实现本申请的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本申请的所有实施方式，可以理解，在不偏离申请开的范围的前提下，可以利用其它实施例，也可以进行结构性或者逻辑性修改。因此，以下的具体描述并非限制性的。

如图1所示，本实施例提供了一种随情绪变色的车载玻璃变色系统，该车载玻璃变色系统包括：生理信息采集单元1、摄像头2、数据处理单元3、和玻璃变色装置4，且生理信息采集单元1、数据处理单元3、和玻璃变色装置4依次电连接。

本实施例中，其中，玻璃变色装置4包括光源41以及变色玻璃42。变色玻璃42设置在前挡风位置、侧窗位置、后挡风位置以及天窗位置中的至少一个位置。如图2所示，该变色玻璃42包含两个透明玻璃层42a和一个感光变色层42b，并且，感光变色层42b相反的两个面分别由无影胶粘接各透明玻璃层42a。即感光变色层42b位于两个透明玻璃层42a之间。当然，在本实用新型提供的车载玻璃变色系统中，变色玻璃42还可以是由一个透明玻璃层42a和一个感光变色层42b相互贴合构成。

本实施例中，如图2所示，光源41为安装于变色玻璃42边缘处的LED氛围灯。该LED氛围灯可选择地向变色玻璃42照射红色光、蓝色光以及橙色光，感光变色层42b在光源41的照射作用下变换至与照射光相同的颜色。例如：当LED氛围灯向变色玻璃42照射红色光时，感光变色层42b变换至红色从而使变色玻璃42呈红色透明状；当LED氛围灯向变色玻璃42照射蓝色光时，感光变色层42b变换至蓝色从而使变色玻璃42呈蓝色透明状；当LED氛围灯向变色玻璃42照射橙色光时，感光变色层42b变换至橙色从而使变色玻璃42呈橙色透明状。

本实施例中，生理信息采集单元1采集能够反映驾驶员情绪状态的心率值、手温值以及皮肤电阻值发送至数据处理单元3；数据处理单元3基于心率值、手温值和皮肤电阻值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中的任意一种。具体的，生理信息采集单元1包含采集驾驶员心率值的心率传感器11、采集驾驶员手温值的皮温传感器12以及采集驾驶员皮肤电阻值的皮肤电阻传感器13。心率传感器11、皮温传感器12和皮肤电阻传感器13以传感器序列的方式集成在方向盘5上，且心率传感器11、皮温传感器12和皮肤电阻传感器13相互靠近。

如图4所示，摄像头2安装于A柱上，且摄像头2和数据处理单元3的输入端电连接。数据处理单元3内置于仪表板内。如图1所示，心率传感器11的输出端、皮温传感器12的输出端和皮肤电阻传感器13的输出端分别连接数据处理单元3的输入端，数据处理单元3的输出端连接玻璃变色装置4中的光源41。本实施例中，数据处理单元3为数字信号处理器。

本实施例中，数据处理单元3根据驾驶员的当前情绪控制玻璃变色装置4呈现对应于愤怒情绪的红色光、或对应于平静情绪的蓝色光、或对应于兴奋情绪的橙色光。举例来说：当数据处理单元3识别出驾驶员的情绪状态为愤怒时，向光源41发送照射红色光的指令，变色玻璃42显示为红色；当识别出驾驶员的情绪状态为兴奋时，数据处理单元3向光源41发送照射橙色光的指令，变色玻璃42显示为橙色；当数据处理单元3识别出驾驶员的情绪状态为平静时，向光源41发送照射蓝色光的指令，变色玻璃42显示为蓝色。

以下对车载玻璃变色系统的工作过程进行详细描述：

如图1、图3、图5所示，当驾驶员手握方向盘5时，手掌部分直接接触心率传感器11、皮温传感器12以及皮肤电阻传感器13。心率传感器11实时采集驾驶员的心率值并以模拟信号的方式传递给数据处理单元3，皮温传感器12实时采集驾驶员的手温值并以模拟信号的方式传递给数据处理单元3，皮肤电阻传感器13实时采集驾驶员手掌处的皮肤电阻值并以模拟信号的方式传递给数据处理单元3。同时，摄像头2负责采集驾驶员的面部图像细节并形成面部特征信息发送至数据处理单元3。

本实施例中，数据处理单元3对心率值、手温值、皮肤电阻值以及面部特征信息进行预处理后(如放大、滤波和/或模数转换)提取有效信息并根据软件算法进行融合处理，进而判断出驾驶员的情绪状态为愤怒、平静、兴奋中的任意一种。当然，在本实用新型提供的车载玻璃变色系统中，还可以只基于心率值和所述手温值，或基于心率值、手温值以及皮肤电阻值，或基于心率值、手温值以及面部特征信息对驾驶员的情绪状态进行判断。

若数据处理单元3判别驾驶员的情绪状态改变，则数据处理单元3向光源41发送改变照射光颜色的指令，变色玻璃42在光源41的照射光作用下显示与驾驶员的情绪状态相符的颜色；若数据处理单元3判别驾驶员的情绪状态未发生改变，则光源41保持当前照射光的颜色。这样的设计，能够确保变色玻璃42的颜色能够实时反映驾驶员的情绪状态。

以上具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，包括：生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置，所述生理信息采集单元、数据处理单元和玻璃变色装置依次电连接；

其中，所述生理信息采集单元采集驾驶员的心率值和手温值发送至所述数据处理单元；

所述数据处理单元基于所述心率值和所述手温值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中的任意一种，并根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现与驾驶员当前情绪对应的颜色。

2.根据权利要求1所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述玻璃变色装置包括光源和变色玻璃，所述变色玻璃包含至少一透明玻璃层和至少一感光变色层，所述透明玻璃层和所述感光变色层相贴合，所述感光变色层在所述光源的照射作用下变换为与照射光相同的颜色。

3.根据权利要求1或2所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述数据处理单元根据驾驶员的当前情绪控制所述玻璃变色装置呈现对应于愤怒情绪的红色光、或对应于平静情绪的蓝色光、或对应于兴奋情绪的橙色光。

4.根据权利要求1所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述生理信息采集单元包含采集所述心率值的心率传感器和采集所述手温值的皮温传感器，所述心率传感器和所述皮温传感器均集成于方向盘上。

5.根据权利要求4所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述数据处理单元为数字信号处理器；

所述心率传感器的输出端和所述皮温传感器的输出端分别连接所述数字信号处理器的输入端，所述数字信号处理器的输出端连接所述玻璃变色装置。

6.根据权利要求4或5所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述生理信息采集单元还包含采集驾驶员皮肤电阻值的皮肤电阻传感器；

所述皮肤电阻传感器设置于所述方向盘上，且所述皮肤电阻传感器的输出端连接所述数据处理单元的输入端；

所述数据处理单元基于所述心率值、所述手温值以及所述皮肤电阻值判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中任意一种。

7.根据权利要求4或5所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，还包含采集驾驶员面部特征信息的摄像头，所述摄像头安装在A柱上且和所述数据处理单元的输入端电连接；

所述数据处理单元基于所述心率值、所述手温值以及所述面部特征信息判断驾驶员的当前情绪状态为愤怒、平静、兴奋中任意一种。

8.根据权利要求2所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述变色玻璃包含两个透明玻璃层和一个感光变色层，并且，所述感光变色层相反的两个面分别由无影胶粘接各所述透明玻璃层。

9.根据权利要求2所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述光源为LED氛围灯。

10.根据权利要求2所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述数据处理单元内置于仪表板内，所述光源安装于所述变色玻璃的边缘处。

11.根据权利要求2所述的随情绪变色的车载玻璃变色系统，其特征在于，所述变色玻璃设置在前挡风位置、侧窗位置、后挡风位置以及天窗位置中的至少一个位置。