本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域,尤其涉及一種可有效保障駕駛員行車安全的汽車后視鏡。
背景技術(shù):
汽車后視鏡應(yīng)用十分廣泛。通常,其設(shè)置在駕駛室內(nèi)使用,具有反光結(jié)構(gòu)及固定安裝結(jié)構(gòu),且安裝在駕駛員前方上部,面對駕駛前方,使之能夠在操作車輛行駛過程或者停止?fàn)顟B(tài)下觀察駕駛過程中所經(jīng)過的周邊場景信息,此有助于對交通駕駛員行駛過程中出現(xiàn)的各類情況進(jìn)行分析。
隨著目前市面上車輛數(shù)量越來越多,駕駛員人群日益擴(kuò)大,市場對駕駛安全也提出了更多的要求。
一些典型的行車駕駛安全隱患包括了:當(dāng)司機(jī)駕車時(shí)出現(xiàn)換檔不及時(shí)、不準(zhǔn)確,說明其已經(jīng)處于輕微疲勞狀態(tài);當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作動(dòng)作呆滯,注意力渙散,有時(shí)甚至?xí)泴⒁M(jìn)行的操作時(shí),說明其已處于中度疲勞狀態(tài);當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)下意識(shí)操作或出現(xiàn)短時(shí)間睡眠現(xiàn)象時(shí),說明其已處于重度疲勞。
另外一些駕駛員行車過程中的不良習(xí)慣也會(huì)給駕駛員帶來安全隱患,例如在駕駛過程中不由自主地分神,東張西望,或者低頭拾物,或者操作移動(dòng)終端(手機(jī))看短信息、打電話等等,這些不良習(xí)慣對行車安全造成了巨大的威脅。
如何有效地消除上述這些安全隱患,是目前業(yè)界迫切需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種汽車后視鏡,用于消除上述安全隱患。
一種汽車后視鏡,所述汽車后視鏡包括:一個(gè)主體部、一個(gè)前向攝像頭、一個(gè)顯示屏、一個(gè)反光鏡、一個(gè)紅外輔助照明燈及一個(gè)后向攝像頭、一個(gè)微處理單元及一個(gè)報(bào)警單元;所述主體部的兩側(cè)分別具有一個(gè)前面及一個(gè)背面;所述前向攝像頭設(shè)置于所述前面上,用于拍攝駕駛方向周邊視頻圖像;所述顯示屏設(shè)置于所述主體部的背面上;所述反光鏡設(shè)置于所述主體部的背面且環(huán)繞所述顯示屏;所述后向攝像頭設(shè)置于所述背面上且用于拍攝駕駛員頭部視頻圖像,所述紅外輔助照明燈用于發(fā)射紅外光以輔助所述后向攝像頭對駕駛員面部進(jìn)行拍攝;所述微處理單元用于獲取所述駕駛員頭部圖像并對行車安全進(jìn)行分析,進(jìn)而在分析出駕駛員行車安全隱患時(shí)觸發(fā)所述報(bào)警單元發(fā)出警報(bào)。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型實(shí)施例提供的汽車后視鏡能夠通過后向攝像頭采集分析駕駛員的眼部特征和頭臉姿態(tài)等與視覺注意力相關(guān)的數(shù)據(jù),經(jīng)微處理單元分析后做出判斷,進(jìn)而由報(bào)警單元發(fā)出警報(bào)進(jìn)行警示,由此可預(yù)防駕駛員因疲勞或注意力分散,導(dǎo)致反應(yīng)遲緩引發(fā)駕駛事故,從而有效保障行車的安全。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的汽車后視鏡的前視示意圖;
圖2是圖1所示的汽車后視鏡的后視示意圖;
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的汽車后視鏡的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4是圖2所示的汽車后視鏡用在導(dǎo)航中的界面示意圖;
圖5是圖1所示的汽車后視鏡用在汽車中的使用狀態(tài)示意圖;
圖6是圖5所示的汽車后視鏡與服務(wù)器和移動(dòng)終端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請一起參閱圖1及圖2,本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種汽車后視鏡100,所述汽車后視鏡100包括:一個(gè)主體部10、一個(gè)前向攝像頭20、一個(gè)顯示屏30(詳見圖2)、一個(gè)反光鏡40、一個(gè)紅外輔助照明燈50及一個(gè)后向攝像頭60、一個(gè)微處理單元70及一個(gè)報(bào)警單元80、以及存儲(chǔ)單元90(詳見圖3)。
所述主體部10在本實(shí)施例中為近似長方形板狀結(jié)構(gòu),其可配置為汽車后視鏡的輪廓;在本實(shí)施例中,所述主體部10的兩側(cè)分別具有一個(gè)前面10A及一個(gè)背面10B。
如圖2所示,所述前向攝像頭20設(shè)置于所述前面10A上,其用于拍攝駕駛方向周邊視頻圖像。在本實(shí)施例中,所述報(bào)警單元80具體可為一個(gè)揚(yáng)聲器。所述揚(yáng)聲器設(shè)置在所述主體部10內(nèi),所述主體部10的前面10A上開設(shè)與所述揚(yáng)聲器相對應(yīng)的多個(gè)出聲口22。所述出聲口22整體呈圓環(huán)狀分布。在其它變更實(shí)施方式中,所述出聲口22也可呈其它形態(tài)的分布,并不局限于具體實(shí)施例。
另外,在本實(shí)施例中,所述主體部10的前面10A上開設(shè)多個(gè)主板散熱孔槽23。具體地,所述主板散熱孔槽23呈長方形,且多個(gè)主板散熱孔槽23相互平行并設(shè)置在主體部10的前面10A的中心上。所述前向攝像頭20及出聲口22位于所述主板散熱孔槽23的兩側(cè)。通常,在所述主體部10內(nèi)設(shè)置了主板(圖未示),所述前向攝像頭20、顯示屏30、紅外輔助照明燈50、后向攝像頭60、微處理單元70、報(bào)警單元80、存儲(chǔ)單元90等電連接該主板并通過設(shè)置一個(gè)電源對其供電。所述主板散熱孔槽23用于將主板在工作過程中產(chǎn)生的熱量排出至外界空氣并散發(fā)出去。
請一起參閱圖4,所述顯示屏30設(shè)置于所述主體部10的背面10B上。其可具體為一個(gè)液晶顯示屏(Liquid Crystal Display,LCD),且設(shè)置在所述背面10B的中心,且所述顯示屏30為長方形。使用時(shí),所述顯示屏30用于顯示前向攝像頭20所拍攝的圖像及其它信息,如導(dǎo)航信息,虛擬按鈕等。在圖4中,所述顯示屏30顯示了汽車在某一路段的導(dǎo)航路線及提示。
所述反光鏡40設(shè)置于所述主體部10的背面10B且環(huán)繞所述顯示屏30,其可具體為一個(gè)鏡面。在本實(shí)施例中,所述汽車后視鏡100進(jìn)一步包括多個(gè)鄰近所述顯示屏30且設(shè)置在所述背面10B上的功能按鍵24。所述功能按鍵24具體設(shè)置在所述顯示屏30下,用于對顯示屏30所顯示的內(nèi)容進(jìn)行切換,或相應(yīng)調(diào)節(jié)顯示屏30所顯示的效果等。例如通過功能按鍵24切換讓顯示屏30顯示路面導(dǎo)航或顯示前向攝像頭20所拍攝的畫面等等,或者調(diào)節(jié)顯示屏30的顯示亮度等。可以理解的是,在利用所述功能按鍵24的同時(shí),所述顯示屏30也可以顯示與所述功能按鍵24相對應(yīng)的虛擬按鍵(圖未示),以方便讓駕駛員理解功能按鍵24所對應(yīng)的功能。
如圖1所示,所述紅外輔助照明燈50及后向攝像頭60都設(shè)置在所述主體部10的背面10B,具體可鄰近所述顯示屏30(位于其左側(cè)或右側(cè))。
所述存儲(chǔ)單元90用于存儲(chǔ)所述前向攝像頭20及后向攝像頭60的視頻圖像,其具體可以為Flash閃存或DRAM(Dynamic Random Access Memory),即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,且具體形式可以是外部擴(kuò)展插卡,也可以內(nèi)置在所述主體部10內(nèi),并不局限于具體實(shí)施例。
請一起參閱圖5,使用時(shí),駕駛員坐在駕駛室200內(nèi),在駕駛員的座位前方的玻璃窗11的上方內(nèi)側(cè)設(shè)置有所述汽車后視鏡100,其中的前向攝像頭20指向駕駛前方,攝錄行駛過程影像;后向攝像頭60朝向駕駛員的面部,對駕駛員自身的駕駛場景圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集分析。需要指明的是,所述前向攝像頭20、后向攝像頭60在本實(shí)施例分別設(shè)置一個(gè),可以理解的是,在其它變更實(shí)施方式中,所述前向攝像頭20、后向攝像頭60也可以為其它數(shù)目,例如分別設(shè)置成兩個(gè)或兩個(gè)以上,并不局限于具體實(shí)施例。
具體地,工作過程中所述后向攝像頭60用于拍攝駕駛員頭部視頻圖像,所述紅外輔助照明燈50用于發(fā)射紅外光以輔助所述后向攝像頭60對駕駛員面部進(jìn)行拍攝。一種典型的應(yīng)用場景是,在夜間行車時(shí)微處理單元70可以檢測駕駛員面部的拍攝光線的充裕情況,在檢測獲得的拍攝圖像亮度達(dá)不到預(yù)設(shè)要求時(shí),控制啟動(dòng)所配置的紅外輔助照明燈50,對駕駛員進(jìn)行補(bǔ)光操作,使其被拍攝的圖像符合理想標(biāo)準(zhǔn)。由于增加了紅外輔助光,后向攝像頭60能夠獲得駕駛員更為清晰的面部圖像,以及其它身體部位圖像的清晰呈現(xiàn)效果,且所述紅外輔助光也不會(huì)影響到駕駛員的視覺感受。
所述微處理單元70與所述后向攝像頭60相連接,用于獲取所述駕駛員頭部圖像并對行車安全進(jìn)行分析。
在駕駛的過程中,由前向攝像頭20拍攝記錄行車方向圖像數(shù)據(jù),由后向攝像頭60負(fù)責(zé)拍攝駕駛員的頭部視頻圖像,通過微處理單元70對所述駕駛員圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理。
具體地,微處理單元70對于駕駛員圖像數(shù)據(jù)有兩種處理模式,其中之一是在存儲(chǔ)單元90中預(yù)存標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),以及駕駛員疲勞計(jì)算模型等,通過圖像數(shù)據(jù)對比或疲勞計(jì)算模型計(jì)算分析駕駛員視覺注意力。
其中之二是通過微處理單元70將所述駕駛員圖像數(shù)據(jù)推送至系統(tǒng)服務(wù)器75(詳見圖6),由該系統(tǒng)服務(wù)器75根據(jù)預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或駕駛員疲勞計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算分析,得出駕駛員是否疲勞的結(jié)論,再將結(jié)論反饋給微處理單元70。在此種情形下,所述存儲(chǔ)單元90可以設(shè)置為服務(wù)器75的數(shù)據(jù)庫,如圖6所示。
在一種典型的使用場景中,當(dāng)駕駛員在駕駛過程中出現(xiàn)疲勞駕駛時(shí),會(huì)有相應(yīng)的外在表現(xiàn)特征(行為模式)。外在表現(xiàn)特征包括:眨眼的頻率增加;或者,單次眨眼后,持續(xù)閉眼的時(shí)間增加;或者,在眨眼及閉眼的同時(shí),還出現(xiàn)其它與困倦有關(guān)的動(dòng)作;或者,出現(xiàn)和困倦有關(guān)的瞳孔變化信息;或者,出現(xiàn)持續(xù)的低垂頭、偏頭、哈欠狀態(tài),隨著前述癥狀的加重,意味著駕駛員疲勞程度在增加??梢詫ι鲜龇从称诘耐庠诒憩F(xiàn)特征的圖像及數(shù)據(jù)建立參照樣本,通過微處理單元70將當(dāng)前采集的駕駛員圖像數(shù)據(jù)與之進(jìn)行對比分析,當(dāng)匹配時(shí)即判定駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)的狀況,從而控制啟動(dòng)報(bào)警單元80,輸出語音提醒,比如,通過語音播放“請勿疲勞駕駛”、“請注意安全駕駛”等,或者輸出其它預(yù)設(shè)類型的報(bào)警信息,如燈光等。當(dāng)然,可以理解的是,所述報(bào)警單元80發(fā)出的報(bào)警信息并不局限于上述的燈光或語音,其也可以為文字或圖像提醒,或者其它類型的警示類型,例如自動(dòng)控制打開車窗,控制車速等等,并不局限于具體實(shí)施例。
在另一種使用場景中,駕駛員駕駛在風(fēng)景優(yōu)美的地區(qū)或人流熱鬧的地區(qū),可能會(huì)不斷地觀看外面的景色或人物。此時(shí),所述后向攝像頭60采集駕駛員眼睛注視的方向的圖像,在行駛速度超過預(yù)設(shè)值且駕駛員的視線偏移程度達(dá)到了報(bào)警要求時(shí),觸發(fā)所述報(bào)警單元80進(jìn)行報(bào)警。在此種情形下,所述的眼睛注視方向,需要用合適的方式進(jìn)行測定,具體可以拍攝駕駛員的眼眶位置以及瞳孔位置,定義其相對于眼眶區(qū)域或者眼球中心位置,經(jīng)由瞳孔中心向外界延伸的射線作為駕駛員眼睛的注視方向(視線)。實(shí)際使用過程中,駕駛員的視線在正常駕駛時(shí)落在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)視線偏移了預(yù)定區(qū)域范圍后,通過微處理單元70判定偏移的持續(xù)時(shí)間,以及偏移的幅度,或者頻率等,并由報(bào)警單元80發(fā)出相應(yīng)的提醒,例如可以語音提醒“您的視線偏移了,請注意駕駛方向。”
在又一種使用場景中,駕駛員在駕駛的過程中接收到手機(jī)來電、短信、即時(shí)通信消息,在這種情形下,通過后向攝像頭60拍攝駕駛員的圖像信息,由微處理單元70判定駕駛員是否在開車過程中操作手機(jī),當(dāng)判定駕駛員握持手機(jī)進(jìn)行操作時(shí),觸發(fā)所述報(bào)警模塊80,提醒駕駛員專心駕駛。
在再一種使用場景中,所述汽車后視鏡100進(jìn)一步包括了一個(gè)設(shè)置在所述主體部10的背面10B上的光敏器件95。這樣,當(dāng)在陽光強(qiáng)烈的季節(jié)駕駛員佩戴了墨鏡時(shí),通過后向攝像頭60拍攝駕駛員的圖像信息,由微處理單元70通過識(shí)別墨鏡的圖像特征判定駕駛員是否帶有墨鏡。當(dāng)判定駕駛員帶有墨鏡的情況下,由所述光敏器件95對汽車外界,尤其是對行車方向前方的光線的強(qiáng)度進(jìn)行探測,獲取環(huán)境光線的強(qiáng)度(通常指的是探測獲得的環(huán)境光線中亮度最低的光線強(qiáng)度,或者將其稱為背景光線強(qiáng)度),當(dāng)所述光敏器件95所探測的光線強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)閾值時(shí),例如,當(dāng)駕駛員進(jìn)入隧道時(shí),周圍的環(huán)境光線逐漸變暗,造成視野的亮度偏低,這時(shí),光敏器件95探測到光線強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)閾值,即觸發(fā)所述報(bào)警模塊80,提醒駕駛員注意行車安全(或摘掉墨鏡)。
在本實(shí)施例中,所述汽車后視鏡100還可進(jìn)一步包括一個(gè)速度傳感器91及一個(gè)控制單元92,所述速度傳感器91用于感測汽車的車速并發(fā)送所述速度信號(hào)至所述控制單元92,所述控制單元92根據(jù)所述速度信號(hào)控制所述報(bào)警單元90發(fā)出警報(bào)的頻率。
例如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)駕駛員持續(xù)疲勞駕駛或視覺注意力不集中超過一定時(shí)間甚至短時(shí)間打盹睡著的情況,由控制單元92立即啟動(dòng)所述報(bào)警單元80進(jìn)行高頻提醒,具體為根據(jù)當(dāng)前所檢測到的汽車車速相應(yīng)控制發(fā)出警報(bào)的頻率,例如車速越快則發(fā)出警報(bào)越頻繁。比如,以車速為80碼以下時(shí),發(fā)山警報(bào)為每10分鐘一次,當(dāng)車速達(dá)到100碼以上時(shí),發(fā)山警報(bào)為每5分鐘一次,當(dāng)車速達(dá)到120碼以上時(shí),發(fā)山警報(bào)為每30秒鐘一次。進(jìn)一步地,此時(shí)也可以由控制單元92進(jìn)一步控制進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳送功能,例如通過網(wǎng)絡(luò)通信通知駕駛員的關(guān)聯(lián)移動(dòng)終端(手機(jī))98或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控指揮中心90采取進(jìn)一步安全防范措施,如圖6所示。
在另外一種典型的情形中,微處理單元70還可以通過后向攝像頭60判定駕駛員的連續(xù)駕駛時(shí)間。當(dāng)連續(xù)駕駛時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí),觸發(fā)所述控制單元92控制報(bào)警單元80進(jìn)行高頻提醒。在本實(shí)施例中,所述“高頻提醒”指的是發(fā)出提醒的頻率在每小時(shí)5次或以上。比如,可以預(yù)設(shè)前述的連續(xù)駕駛時(shí)間的閾值為4個(gè)小時(shí),當(dāng)駕駛時(shí)間超過4個(gè)小時(shí)而且中間休息時(shí)間少于30分鐘的情況下,每過10分鐘就發(fā)出一次語音安全提醒。通過此種語音安全提醒,增強(qiáng)用戶在駕駛過程中的注意力,或者提醒用戶盡快休息等。
進(jìn)一步地,所述控制單元92還可以控制將后向攝像頭60采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容,或者上述警報(bào)等,通過預(yù)設(shè)的通信路徑進(jìn)行分享。例如當(dāng)檢測駕駛員的視覺注意力不集中或疲勞駕駛超過預(yù)定時(shí)間時(shí)控制將其分享到用戶的手機(jī),如電子郵件、即時(shí)通信工具、微博、朋友圈等社交網(wǎng)絡(luò)中,通過這種方式來提高數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用范圍,或者讓駕駛者面臨駕駛超速被社交網(wǎng)絡(luò)朋友知曉的心理壓力,從而一定防犯駕駛者在疲勞狀況下駕駛。
如圖4所示,所述控制單元92可以與微處理單元70設(shè)置為不同的模塊,在其它變更實(shí)施方式中,其兩者也可以整合為單個(gè)模塊,并不局限于具體實(shí)施例。
另外,在本實(shí)施例中,所述微處理單元70還用于生成報(bào)警日志,并將所述報(bào)警日志存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元90里。
綜上所述,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的汽車后視鏡100能夠通過后向攝像頭60采集分析駕駛員的眼部特征和頭臉姿態(tài)等與視覺注意力相關(guān)的數(shù)據(jù),經(jīng)微處理單元70分析后做出判斷,進(jìn)而由報(bào)警單元80發(fā)出警報(bào)進(jìn)行警示,由此可預(yù)防駕駛員因疲勞或注意力分散,導(dǎo)致反應(yīng)遲緩引發(fā)駕駛事故,有效保障行車的安全。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。