PT108192A - Dispositivo e método para monitorizar o estado de alerta do condutor de um veículo e prevenir acidentes - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM DISPOSITIVO E UM MÉTODO PARA MONITORIZAÇÃO DA DISTRAÇÃO, FADIGA, SONOLÊNCIA E O NÍVEL DE TENSÃO DE UM CONDUTOR DE UM DETERMINADO VEÍCULO, COM A FINALIDADE DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES. O DISPOSITIVO PARA A MONITORIZAÇÃO DO ESTADO DE ALERTA DE UM CONDUTOR DE UM VEÍCULO QUE COMPREENDE UMA UNIDADE DE AUDIOVISUAL QUE COMPREENDE UMA CÂMARA PARA A AQUISIÇÃO DE IMAGENS DO ROSTO DO MOTORISTA, UM ALTIFALANTE PARA ALERTAR O CONDUTOR, UMA PLURALIDADE DE LEDS INFRAVERMELHOS PARA ILUMINAR A FACE DO MOTORISTA E UMA UNIDADE DE PROCESSAMENTO DE DADOS COMPREENDENDO UM MICROPROCESSADOR PARA PROCESSAR AS IMAGENS OBTIDAS POR FACE-TRACKING, CALCULAR UM NÍVEL DE ALERTA PARA O MOTORISTA A PARTIR DAS IMAGENS PROCESSADAS E GERAR UM ALERTA QUANDO O NÍVEL DE ALERTA ESTÁ ABAIXO DE UM NÍVEL PRÉ-DEFINIDO, EM QUE O NÍVEL DE ALERTA É CALCULADA DA FREQUÊNCIA CARDÍACA DO CONDUTOR QUE É OBTIDO ATRAVÉS DO PROCESSANDO DE VARIAÇÕES TEMPORAIS DA FACE DO CONDUTOR.

Description

Descrição

Dispositivo e método para monitorizar o estado de alerta do condutor de um veiculo e prevenir acidentes Área técnica da invenção A presente descrição diz respeito a um dispositivo e um método para monitorização da distração, fadiga, sonolência e o nivel de tensão de um condutor de um determinado veículo, com a finalidade de prevenção de acidentes.

Estado da técnica 0 número de acidentes de trânsito é uma preocupação mundial. De acordo com o Relatório Mundial sobre Segurança Rodoviária publicado em 2013 pela Organização Mundial de Saúde, os acidentes de trânsito são a oitava principal causa de morte em todo o mundo com um número total de cerca de 1,24 milhões de mortes por ano. Vários esforços foram feitos ao longo dos anos para tentar reduzir significativamente estes números. No que se refere às lesões devidas ao tráfego rodoviário causar pelo condutor de um veiculo tem sido desenvolvidos vários dispositivos, essencialmente, para avaliar o estado de sonolência do condutor. O documento US2010/0245093 AI diz respeito a um sistema de acompanhamento e/ou prever sonolência de um condutor de um veiculo ou máquina operacional. O sistema baseia-se no infravermelho (IV) ou próximo da luz IR que acompanha o olho do condutor. Um sensor de imagem obtém imagens consecutivas capturando as luzes refletidas e é determinado o indice de sonolência. O índice de sonolência determinado é uma indicação do grau de sonolência do condutor. O documento US5689241 AI descreve um aparelho que contém lentes e mecanismos de deteção eletrónicos para monitorizar os efeitos do sono por meio de uma auto-foco IR, uma lente de estabilização de imagem digital e uma unidade que contem um sensor térmico IR adicional para a monitorização e avaliação da temperatura ambiente em torno das áreas faciais do nariz e da boca. Portanto, neste exemplo baseia-se na utilização de duas câmaras, uma delas uma câmara térmica.

O documento US7202792 B2 descreve um sistema para efetuar a monitorização do olho, um ou ambos os olhos, em particular, para detetar a sonolência de um condutor de um veículo. O sistema revelado em US7202792 B2 deteta o olho numa posição aberta ou numa posição fechada e determina percentagem do olho que está fechado. Este sistema é composto por uma câmara de imagem de video localizado no veiculo e orientada para gerar imagens de um condutor do veiculo e um processador para processar as imagens. 0 documento US2013/0194099 AI diz respeito a um aparelho de assistência de condução que tem por objetivo a prevenção da sonolência. Este aparelho tem em conta o nivel de stress, o qual é definido como sendo alto em situações de tráfego rodoviário e baixo em situações de ausência de tráfego rodoviário. A técnica anterior conhecida apresenta desvantagens evidentes. Uma das desvantagens que os documentos apresentados baseia-se na avaliação da sonolência do condutor e/ou a utilização de mars de um sensor a alcançar esta avaliação.

Breve descrição A presente invenção supera estas desvantagens, uma vez que é um dispositivo mais robusto e um método para a prevenção de acidentes, monitorizando o nivel de sonolência, distração, fadiga e stress de um condutor de um determinado veículo, com o recurso a um sensor. A presente invenção visa diretamente um problema mundial, as lesões no trânsito, responsável por cerca de 1,24 milhões de mortes por ano no mundo todo. As razões associadas aos acidentes de trânsito estão ligadas, principalmente, à sonolência, distração, fadiga e stress dos condutores de veículos.

Para efeitos da presente descrição, um veículo é considerado ser qualquer máquina móvel capaz de transportar pessoas, cargas ou pessoas e de carga, em terra, no ar ou na água. Tais máquinas móveis podem ser, por exemplo, carros, autocarros, caminhões, guindastes, aviões, barcos, navios. A invenção aqui apresentada utiliza técnicas de processamento de imagens faciais em tempo real. Com este dispositivo e método, dados como a frequência de intermitência, duração média de piscar de olhos e frequência bocejo está correlacionada com a medição da frequência cardíaca do condutor, pose principal e reconhecimento de emoções. Essa correlação permite identificar os níveis de fadiga, sonolência, distração e stress dos condutores de veículos e através de alertas sonoros / alarmes e / ou qualquer outro tipo de alertas / alarmes permitem manter o condutor do veiculo em um estado de vigilância e / ou aconselhar quando o condutor do veículo deve repousar, impedindo assim acidentes. A presente descrição respeita a um dispositivo e um método para a avaliação completa do estado de um condutor de um dado veículo. Esta invenção não se limita a monitorização e previsão da sonolência de um condutor, tal como os documentos referidos na técnica anterior. Esta invenção além de monitorizar e prever a sonolência de um condutor também permite a monitorização e a previsão do nível de stress, a distração, bem como o estado de fadiga. Além disso, a presente invenção permite a determinação do ritmo cardíaco do condutor através da análise das variações de intensidade da face do condutor, em particular, as variações de intensidade de testa. Por conseguinte, esta divulgação diz respeito a um dispositivo mars completo do que os da técnica anterior. A presente invenção descreve um método para a monitorização do estado de alerta de um condutor de um veículo, compreendendo as seguintes etapas: • aquisição de imagens da face do condutor, por uma câmara; • iluminando o rosto do motorista com uma pluralidade de LEDs infravermelhos; • acompanhamento de um conjunto de pontos faciais do rosto do motorista em quadros consecutivos durante um tempo pré-definido; • calcular a posição do rosto e da cabeça representam; • detetar a frequência cardíaca do condutor; • Se o nível de alerta calculado a partir do batimento cardíaco do motorista está abaixo de um nível pré-definido, em seguida, alertando o motorista.

Numa forma de realização o nível de alerta é ainda calculado a partir da frequência de intermitência, duração média piscar de olhos, olhos duração fechada do controlador estar fora níveis pré-definidos.

Numa outra forma de verificação do nível de alerta é verificar se o ângulo da cabeça está fora de um intervalo pré-definido para além de um certo período de tempo.

Em ainda outra forma de realização o nível de alerta é ainda calculado a partir da emoção do condutor obtida a partir do conjunto de pontos faciais.

Numa outra forma de realização do método pode detetar a velocidade do batimento cardíaco do condutor por processamento das variações temporais a cor de tempo de cor, compreendendo os passos seguintes: • determinar um sinal de impulso através de uma média do canal verde da janela de pixels da face do condutor, para cada frame; • processamento do sinal por "detrending" e normalização; • estimar o ritmo cardíaco, usando o espectro de potência do sinal processado para obter um sinal de frequência.

Numa outra forma de realização da janela de pixels a partir da face do condutor é limitada à testa do condutor.

Numa forma de realização da média do canal verde da janela de pixels a partir da face do condutor é limitada à testa do condutor.

Outra concretização o método inicia-se quando o veículo atinge uma velocidade mínima de 20 km / hora. A solução revelada refere-se também a um dispositivo para monitorizar o estado de alerta de um condutor de um veículo compreendendo: • uma unidade audiovisual que compreende uma câmara para a aquisição de imagens do rosto do motorista, um altifalante para alertar o condutor e uma pluralidade de LEDs infravermelhos para iluminar o rosto do motorista; • uma unidade de processamento de dados compreendendo um microprocessador para processar as imagens obtidas por face-tracking, calcular um nível de alerta para o motorista a partir das imagens processadas e gerar um alerta quando o nível de alerta está abaixo de um nível pré-definido, • em que o nível de alerta é calculado a partir da frequência cardíaca do condutor que é obtido processando as variações da face do condutor.

Numa forma de realização, o nível de alerta pode ser ainda calculado a partir da frequência de pestanejar, a frequência média duração piscar do condutor.

Numa outra forma de realização, a frequência de frequência de piscar, a duração média piscar e bocejar do condutor pode ser obtida a partir das imagens processadas.

Em ainda outra forma de realização, a transformação das variações da cor compreende o processamento da intensidade da variação de cor, em especial, a variação dos valores de cor numa dada localização espacial numa banda de frequências temporal.

Numa forma de realização a unidade de processamento de dados pode compreender uma interface de dados de comunicações sem fios e uma interface de sistema de posicionamento global ou outro protocolo de comunicação.

Em outra concretização, o interface de comunicação de dados sem fios pode ser um modem de dados de rede móvel ou outro protocolo de comunicação.

Numa outra forma de realização do interface de sistema de posicionamento global pode ser uma interface de GPS ou outro protocolo de comunicação.

Numa forma de realização os LEDs infra-vermelhos têm uma intensidade de iluminação gue permite a correta análise da face do condutor.

Numa forma de realização a câmara está alinhada com um ângulo de 30 ° para o ombro direito do condutor, 30 ° ângulo para o ombro esguerdo do condutor e de 0 ° até 30 °, ângulo olhando para baixo em direção ao chão do veiculo.

Em outra forma de realização a unidade de dados é capaz de calcular a diferença de valores entre o momento no tempo e num momento pré-definido.

Em ainda outra forma de realização a unidade de processamento de dados é configurada de tal modo que o nivel de alerta pré-definido é obtido a partir de um cálculo de aquisição de imagem e o estado de alerta nivel inicial a partir do mesmo condutor em 30-60 minutos mais cedo.

Numa outra forma de realização o dispositivo compreende ainda uma interface de Wi-Fi ou outro meio de comunicação para a transferência dos dados.

Em outra forma de realização a unidade de dados do dispositivo compreende ainda uma unidade de processamento.

Em ainda outra forma de realização o veiculo é um carro ou um autocarro ou um camião ou um guindaste ou um avião ou de um barco ou de um navio ou de um comboio.

Breve descrição dos desenhos

As figuras seguintes proporcionam concretizações preferidas para a presente invenção e não devem ser vistos como limitativos do âmbito da revelação.

Figura 1: Diagrama que ilustra os passos envolvidos no controlo e prevenção dos acidentes de acordo com as formas de realização da presente divulgação.

Figura 2: Vista de cima de localizações possíveis do dispositivo no veículo de acordo com as formas de realização da presente divulgação. Os locais possíveis do dispositivo no veículo são representados por retângulos.

Figura 3: vista lateral das possíveis representações de localizações possíveis do dispositivo no veículo de acordo com as formas de realização da presente invenção. Os locais possíveis do dispositivo no veículo são representados por um retângulo e um quadrado.

Descrição detalhado 0 dispositivo divulgado é composto por seis módulos diferentes, avalia quatro estados característicos do condutor e quando necessários dois alertas e/ou um alarme são ativados pelo dispositivo. A informação recolhida é registada pela unidade de registrar estado do condutor.

Os seis diferentes módulos que compõem o dispositivo são responsáveis pela obtenção das informações relevantes, as quais são necessárias para avaliar o estado do motorista. Estes módulos são a aquisição de imagem, deteção de rosto, pose principal estimativa, apresenta a análise, a análise do ritmo cardíaco, e os módulos de reconhecimentos de emoções. Módulos 0 módulo de aquisição de imagem apresenta uma câmera, que compreende um sensor de imagem e IR LEDs para iluminar o rosto do motorista. Os LEDs IR iluminam a face do condutor, enquanto o sensor de imagem é responsável para capturar a imagem do rosto do motorista. 0 módulo de deteção de faces é responsável pela deteção da face do condutor. Com o módulo de deteção de face, são detetados pontos faciais em quadros consecutivos durante milissegundos. 0 módulo de deteção da face tem um degrau de controlo de qualidade, o que significa que se o rosto do motorista não está em condições ideais, o de aquisição de imagem é reiniciado e as propriedades da câmara são alteradas para obter rastreamento de face adequada. A deteção da face adequada é obtida ajustando a intensidade de iluminação do condutor, que é realizada através da alteração do tempo de exposição. A deteção de face pode também ser reiniciada se os pontos faciais obtidos estiverem fora da área prevista. Todos os módulos restantes (pose principal estimativa, apresenta a análise, a análise da frequência cardíaca e da emoção reconhecedor) baseiam-se na data de recolha com os módulos de aquisição de imagem e de deteção de face. A análise de características baseia-se também nos pontos faciais rastreados pelo módulo de deteção de faces. A análise de caracteristicas permite detetar o estado de abertura do olho ou de ambos os olhos do condutor. Esses recursos são usados para determinar a frequência intermitência, duração média piscar e bocejar, que são parâmetros usados para determinar qual é o estado do motorista em um determinado período de tempo. A análise da frequência cardíaca em tempo real torna-se possível, utilizando uma janela de pixels a partir da face do condutor, ou seja, a partir da sua testa. Com base nas variações de intensidade, a frequência cardíaca do condutor é determinada. 0 algoritmo implementado para determinar a frequência cardíaca das funções do controlador da seguinte maneira: • deteção da face do condutor, ou seja, a testa do condutor; • ampliação da testa do condutor usando o método de Eulerian Video Amplifier; • extracção de um sinal do pulso pela média do canal verde da janela de pixels da testa do condutor, para cada quadro; • a média é validada, processada por "detrending" e normalização, e validada novamente; • a frequência cardíaca é calculada utilizando a técnica de espectro de potência e a obtida a frequência do sinal. A determinação em tempo real do batimento cardíaco do condutor fornece informações sobre o estado do condutor. Se, por exemplo, a frequência cardíaca diminuir ao longo do tempo, esta informação é indicativo de que o motorista está entrando em um estado de fadiga ou num estado sonolento. No entanto, esta informação é combinada com a informação da frequência de piscar, a duração média de intermitência do condutor e juntos permitem a determinação do estado do condutor: fadiga, sonolência, stress e / ou distrção. 0 módulo de reconhecimento das emoções identifica a emoção atual do condutor, ou seja, raiva ou repulsa. A possibilidade de dispor de um método capaz de identificar as caracteristicas faciais humanas é relevante uma vez que estas emoções podem interferir frequentemente com o nível de tensão do condutor e levar a um aumento no número de acidentes. 0 reconhecimento realiza-se da seguinte forma: • para cada emoção, raiva ou repulsa, são processadas várias imagens s, com a condição de que a cada imagem corresponde somente uma dessas emoções; • a partir deste ponto, o método irá comparar o rosto do motorista, a cada momento no tempo, com cada emoção e vai dar a informação sobre a probabilidade de o condutor estar a sentir raiva ou nojo; • a análise é feita em todos os quadros de imagem obtidos pela câmara. A frequência respiratória também pode ser determinada por este dispositivo

Estado do condutor

Todas as informações recolhidas pelos módulos acima mencionados são registadas a cada momento pela unidade de registo do estado do motorista. 0 estado do motorista é determinado pela avaliação da distração, stress, fadiga e sonolência. A avaliação da distração baseia-se no módulo de análise da posição da cabeça. Na pose principal os ângulos (yaw, pitch and roll) são estimados e é possivel, por exemplo, determinar se o motorista está a olhar para longe da estrada ou para o telemóvel. Esta análise é possivel porque colocação da cabeça em determinados ângulos é diferente caso o motorista não esteja atento à via ou esteja. A avaliação de stress baseia-se no módulo de reconhecimento de emoções, que identifica, em cada momento, as emoções do motorista e, portanto, o seu nível de stress. 0 estado de fadiga e a avaliação do estado de sonolência são baseadas na análise das funcionalidades e módulos de análise de frequência cardíaca. A análise característica é responsável por determinar a frequência de intermitência, a duração média do piscar de olhos. Estes valores são determinados para cada período de tempo. Para cada período, o método agora divulgado avalia a fadiga e os níveis do estado do condutor. A frequência de intermitência e duração média de intermitência são extraídos para cada período de tempo. Não obstante, este período de tempo pode ser alterada, seja aumentado ou diminuído, a fim de melhorar o método, em caso de necessidade e sempre que considerado necessário. A frequência de intermitência e duração média de piscar de olhos combinado com a variação da frequência cardíaca são utilizados para avaliar do cansaço e sonolência do motorista.

Para mais esclarecimentos sobre a fadiga e os estados de sonolência, o método agora divulgado classifica o estado do condutor em: • estado de alerta (0); • estado de fadiga (1); • estado de sonolência (2). 0 método utilizado considera quatro variáveis: • a duração de intermitência que corresponde à duração média dos últimos 10 piscares em milissegundos (duração média piscar); • a frequência de intermitência que corresponde à frequência média dos últimos 10, a ocorrência / minuto (frequência de intermitência); • a frequência bocejo nos últimos 10 minutos, a ocorrência / minuto (yawnlO); • a frequência bocejo nos últimos 30 minutos, a ocorrência / minuto (yawn30).

Num exemplo, o condutor é considerado como estando em um estado de fadiga se: • a frequência de intermitência for superior a 25 piscadelas por minuto (frequência blink> 25) e • A frequência de bocejo nos últimos 10 minutos é mais elevado do que 0,2 ocorrência / minuto (yawnl0> 0,2) ou, se a frequência de bocejo nos últimos 30 minutos é mais elevado do que 0,1 ocorrência / minuto (yawn30> 0,1).

Em outro exemplo, o motorista é considerado em estado de sonolência se: • a duração do piscar (duração média dos últimos 10 pisca em ms) é maior do que 350 milissegundos (pisca duração> 350) e • A frequência de bocejo nos últimos 10 minutos é mais elevado do que 0,4 ocorrência / minuto (yawnl0> 0,4) ou, se a frequência de bocejo nos últimos 30 minutos é mais elevado do que 0,2 ocorrência / minuto (yawn30> 0,2), considera-se o controlador de estar em um estado de fadiga.

Em ainda outro exemplo, o condutor é considerado como estando em um estado de alerta se: • a duração piscar (duração média dos últimos 10 pisca em milissegundos) é inferior a 250 milissegundos (pisca duração <250) e • a frequência de intermitência é inferior a 20 ocorrências / minuto e • A frequência de bocejo nos últimos 10 minutos, é menor do que 0,2 ocorrência / minuto (yawnlO <0,2) e • a frequência bocejo nos últimos 30 minutos é inferior a 0,1 ocorrência / min (yawn30 <0,1), é considerado o motorista para estar em um estado sonolência.

No estado de sonolência, o número de piscadelas é mais frequente e maior em relação ao estado normal do condutor; a bocejar também é mais frequente e a frequência cardíaca é menor do que o estado normal do condutor, como um entra no estado de sonolência. A quantidade de tempo que o motorista está cansado e / ou sonolência é registrado pela unidade que regista o estado do condutor.

Alertas e Alarmes 0 alerta e alarme podem ser de qualquer tipo, ou seja, um alerta visual, um alarme sonoro ou um bloqueio do veiculo. 0 alerta e alarme são utilizados para evitar um acidente, no caso de o condutor adormecer e / ou se distrair e / ou desviando o olhar da estrada. 0 alarme em caso de distração soa quando for determinado que o motorista está distraído; o alerta é emitido se, por exemplo, o motorista olha para baixo para verificar o telefone móvel. Se o ângulo de inclinação estimado do motorista estiver fora do intervalo de valores que indica que ele está focado na estrada, o alerta é emitido. 0 alerta de dormir soa quando é determinado que os olhos do condutor estão fechados por um curto período de tempo. Por exemplo, o alerta é emitido se o condutor experimenta micro dormir e fecha os olhos por mais de um segundo. 0 alarme intermitente sonolento soa quando o sistema determina que o condutor está sob um estado de sonolência. Este alarme soa ainda a avisar o condutor para encostar e parar de dirigir por algum tempo. Após este período e que o condutor começa a conduzir novamente, é realizada a reinicialização do dispositivo e uma nova avaliação do condutor do veículo.

Por isso, duas situações são responsáveis pela ativação imediata de alertas: • se o motorista está distraído por mais de um segundo o alerta distração é ativado, ou • se os olhos estão fechados por mais de um segundo, o alerta de dormir é ativado.

Unidade de Registo do estado do condutor A unidade de registo do estado do condutor recolhe toda a informação da quantidade de tempo que o motorista está distraído, cansado, sonolento e / ou stressado. A informação recolhida é guardada para todos os utilizadores, o que significa que todos os eventos que ocorrem, o número de vezes que os alertas e alarme (alerta distração, alerta de dormir e / ou alarme sonolento intermitente) são ativados e a quantidade de tempo que o motorista do veículo está conduzindo nesse estado é gravado.

Em uma forma de realização da presente invenção, o dispositivo compreende uma câmara com IR Leds, uma unidade de processamento e um meio de comunicação para a transferência dos dados. A unidade de processamento é responsável por receber as informações recolhidas pela câmara, as coordenadas obtidas pelo sistema de posicionamento global, bem como a velocidade do veículo. A câmara está alinhada com o ombro direito do condutor, com o ombro esquerdo do condutor e até o ângulo olhando para baixo em direção ao chão do veículo, de preferência, alinhado com um 0 ° - ângulo de 30 ° para o ombro direito do condutor , 0 ° - 30 °, ângulo para o ombro esquerdo do condutor e de 0 ° - 30 °, ângulo olhando para baixo em direção ao chão do veículo.

Numa outra forma de realização a câmara compreende um sensor de imagem e LEDs IR.

Em ainda outra forma de realização, a presença de LEDs é opcional e, portanto, nesta forma de realização o dispositivo funciona utilizando a luz do dia.

Uma imagem demora cerca de 66 milissegundos a ser obtidos por processado pelo dispositivo. Variações a este valor está ligada às condições de iluminação e / ou para a orientação da face do condutor.

Se o mecanismo de alerta for um altifalante, ele é usado para emitir o alerta de distração, o alerta de dormir e o alarme intermitente sonolento.

Numa outra forma de realização, o módulo de Wi-Fi pode ser opcional. O controlo do dispositivo, no que respeita a interface com o sistema de posicionamento global ou sensor de imagem é feito pelo sistema operativo do dispositivo. O método agora divulgado usa as informações fornecidas pelo dispositivo e age de acordo com estas. O dispositivo aqui descrito está localizado no painel de controlo do veículo ou no espelho retrovisor ou na janela da frente do veículo. O dispositivo divulgado está ligado ao veículo onde está instalado e / ou localizado para fins de fornecimento de energia. O dispositivo está em um modo operacional sempre que o veiculo está a funcionar e atinge uma velocidade mínima de 20 km / hora.

Em situações de tráfego, em que o condutor tem de reduzir a velocidade do veículo para menos de 20 km/h, o dispositivo não produz qualquer alarme e nenhuma informação sobre o estado de sonolência do condutor, o que significa que os dados que são recolhidos durante este período não são analisados nem tidos em conta pelo dispositivo. 0 dispositivo e o método divulgado podem aplicar-se a veículos terrestres, como carros, ônibus, caminhões, trens; aos veículos aéreos das aeronaves, como aviões; e veículos náuticos, como barcos, navios.

As formas de realização acima mencionadas são combináveis umas com as outras.

As reivindicações que se seguem estabelecem formas de realização particulares da presente descrição.

Claims (18)

1. Reivindicações

   1. Método para monitorizar o nivel de alerta do condutor de um veiculo que compreende os seguintes passos: • aquisição de imagens da face do condutor, por uma câmara; • iluminação do rosto do condutor com uma pluralidade de LEDs infravermelhos; • detetar de um conjunto de pontos faciais do rosto do motorista em quadros consecutivos durante um tempo pré-definido; • calcular a posição do rosto e da cabeça; • detetar a frequência cardíaca do condutor; se o nível de alerta calculado a partir da frequência cardíaca do condutor for inferior a um nível pré-definido, então alertar o condutor.
2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o nível de alerta ser calculado a partir da frequência de intermitência, a duração média do piscar de olhos, olhos fechados e o tempo em que o do condutor está fora dos níveis pré-definidos.
3. 3. Método de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por o nível de alerta ser calculado a partir da verificação do ângulo da cabeça e se este está colocado fora de um intervalo pré-definido para além de um determinado tempo.
4. 4. Método de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por o nível de alerta ser calculado a partir da identificação de emoções obtido a partir do rastreamento de um conjunto de pontos faciais.
5. 5. Método de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por a deteção da frequência cardíaca do condutor através da transformação das variações do tempo compreender os seguintes passos: • determinar um sinal de impulso a uma média do canal verde da janela de pixels da face do condutor, para cada frame; • processamento do sinal por "detrending" e normalização; • estimar o ritmo cardíaco, usando o espectro de potência do sinal processado para obter um sinal de frequência.
6. 6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por o acompanhamento do conjunto de pontos faciais da face do condutor, em frames consecutivas ser levada a cabo durante um período temporal, o qual está adaptado de acordo com o condutor.
7. 7. Método de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado por a janela de pixels a partir da face do condutor ser limitada à testa do condutor.
8. 8. Método de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizada por a média do canal verde da janela de pixels a partir da face do condutor ser limitada à testa do condutor.
9. 9. Método de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizada por se iniciar quando o veiculo atinge uma velocidade minima de 20 km / hora.
10. 10. Dispositivo para a monitorização do estado de alerta de um condutor de um veiculo composto por: • uma unidade audiovisual que compreende uma câmara para a aquisição de imagens do rosto do motorista, um altifalante para alertar o condutor e uma pluralidade de LEDs infravermelhos para iluminar o rosto do motorista; • uma unidade de processamento de dados composta por um microprocessador para processar as imagens obtidas por face-tracking, calcular um nivel de alerta do motorista a partir das imagens processadas e gerar um alerta quando o nivel de alerta está abaixo de um nivel pré-definido, em que o nivel de alerta é calculado a partir o ritmo cardíaco do condutor que é obtido através do processamento das variações temporais da face do condutor.
11. 11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o nivel de alerta ser calculado a partir da frequência e da duração média piscar de olhos do condutor.
12. 12. Dispositivo de acordo com as reivindicações 10 e 11, caracterizado por a frequência de piscar, a duração média de piscar do motorista são obtidos a partir das imagens processadas.
13. 13. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores 10 a 12, caracterizadas por a variações de cores compreender o processamento da intensidade da variação de tempo de cor, em especial, a variação dos valores de cor numa dada localização espacial numa banda de frequências temporal.
14. 14. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores 10 a 13, caracterizado por a unidade de processamento de dados compreender uma interface de comunicação de dados.
15. 15. Dispositivo de acordo com as reivindicações precedente 10 a 14, caracterizada por a câmara estar alinhada com um ângulo de 30 ° para o ombro direito do condutor, 30 ° ângulo para o ombro esquerdo do condutor e de 0 0 até 30 °, ângulo que olha para baixo em direção ao chão do veiculo.
16. 16. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores 10 a 15, caracterizado por a unidade de processamento dados calcular a diferença dos valores ao longo do tempo.
17. 17. Dispositivo de acordo com as reivindicações anteriores 10 a 16, caracterizado por a unidade de processamento de dados ser configurada de tal modo que o nivel de alerta pré-definido é obtido a partir de um cálculo de aquisição de imagem e o estado de alerta nivel inicial a partir do mesmo condutor em 30-60 minutos mais cedo.
18. 18. Dispositivo de acordo com as reivindicações 10 a 17, caracterizado por compreender um interface de Wi-Fi.