识别驾驶员是否分心驾驶墨镜的具体实施方法分析

王浩 王灿坤 刘昊明

摘 要：随着世界多极化的发展，科学技术也在不断进步，全球各大汽车厂商生产的汽车中也加入了越来越多的娱乐系统，同时随着时代的发展，人们在驾驶时也不愿与断绝与外界的联系，如驾驶员在驾驶时听音乐、打电话等，很容易分散驾驶员的注意力，引起严重的交通事故。针对这种情况，笔者设计了一种可以智能识别驾驶员是否分心驾驶的墨镜及方法，可以准确的探测带墨镜驾驶员是否分心驾驶，且成本低、测试精准，可以广泛投入使用。

关键词：驾驶员;分心驾驶;墨镜;分析

近年来随着我国经济的发展，道路交通事业也在进步，但随之而来的交通事故也在不断增加。交通事故不仅会造成人员伤亡，同时也会给家庭带来毁灭性的打击，严重危害社会秩序的稳定性，因此我国有关部门对于交通事故也予以高度重视，逐渐探寻发生如此之多交通事故的原因。基于此，逐渐出现了很多探测驾驶员分心程度及预防交通事故的发明。

1 驾驶员分心驾驶的危害

随着智能车载系统和手机技术的发展和普及，致使驾驶员分心驾驶的因素越来越多。同时人的注意力是有限的，尤其对于驾驶员来说。在驾驶过程中如果驾驶员分心，如与乘客闲聊、吃东西、打电话、抽烟等等行为，都会影响驾驶员的注意力，导致其对突发事件和危险的应对能力大大降低，同时视线也会受到影响，无法集中注意力观察路面，此时如果遇到突发情况极易发生交通事故，影响驾驶员正常驾驶[1]。

2 我国当前道路交通安全现状

汽车作为人类文明一大进步表现之一，给人们的出行带来了极大的便利，其作用无疑是巨大的，但随着社会进步及道路交通事业的发展，交通事故成为了交管部门重点应对的难题，同时也是危害现今人们生命财产安全最主要的原因之一。多年来我国针对交通安全管制投入了大量的人力物力和财力，并且制定了很多相关法律法规及政策。近年来世界其他各国交通事故发生概率已经趋于稳定，唯有我国的道路交通安全事故仍然频繁发生，且总体呈上升趋势，每年因道路交通安全事故致死的人数居世界首位[2]。和过去缺乏健全的交通管理制度相比，当今社会发生道路交通事故的原因大概率是因为驾驶员疏忽大意、盲目自信，完全没有认识到分心驾驶、违规超车、超速驾驶及酒驾对于自身及他人的危害，其中酒驾导致交通事故的概率占据一大部分，种种原因使得交通事故发生的概率仍然无法得到有效缓解[3]。

3 识别驾驶员是否分心驾驶墨镜的研究价值

在我国当前众多交通事故类型之中，追尾是最为常见的一种交通事故，主要是由于前车刹车不规范，或是后车驾驶员分心驾驶，导致无法及时刹车减速，造成追尾。结合目前我国严峻的道路交通事故现状及大部分驾驶员会佩戴墨镜这一情况，笔者设计了一款可以用来探测驾驶员是否分心驾驶的墨镜，可以有效避免驾驶员分心驾驶的情况发生，降低因分心驾驶而产生的道路交通事故几率，且成本低廉、构造简单，可以广泛推广使用。

4 识别驾驶员是否分心驾驶墨镜的具体实施方法

笔者结合当前严峻的道路交通安全现状及目前我国的科学技术，制定了一种可以识别驾驶员是否分心驾驶的墨镜及具体方法，其主要包括墨镜上的子系统和车载的子系统相结合，墨镜的支架鼻梁桥内部装有加速度计以界定驾驶员正常驾驶下的加速度数据范围，用来识别驾驶员的状态判断其是否佩戴墨镜，以及运动信息的采集。同时墨镜内的微型处理器可以和车载子系统中的微型雷达数据相结合，若认定驾驶员正处于分心驾驶状态中，或判定为追尾风险大，则会对驾驶员发出预警[4]。此外该墨镜还具有无线充电的功能，当墨镜电量耗尽或停车不使用时可以放在墨镜盒或架上充电，便于携带和使用。

4.1 识别驾驶员是否分心驾驶墨镜概述

4.1.1 墨镜子系统

墨镜子系统主要由鼻梁桥中的加速度计、蓝牙系统、电池以及无线充电设备构成，其中：加速度计装于墨镜的鼻梁桥中，可以识别驾驶员的头部信息;蓝牙系统装于墨镜的桩头内，与加速度计相连，可以接收或发送加速度计采集到的驾驶员信息;电池装于墨镜的镜腿内部，与蓝牙系统及加速度计相连，起到为整个墨镜子系統供电的作用;无线充电装置装于墨镜的镜框内部，在不使用时可以放于充电架上给镜腿中的电池进行充电。

4.1.2 车载子系统

车载子系统主要由蓝牙系统、GPS导航、墨镜无线充电支架、车载处理器及语音报警系统，其中：墨镜无线充电支架呈四棱台形状，在墨镜电量耗尽时可以放在其上进行充电，同时蓝牙、GPS导航系统、微型处理器等都装于墨镜充电支架内部，语音报警系统装于墨镜充电支架的上层;蓝牙系统用于将接收数据，及将数据发送给微型处理器;GPS导航系统用于采集车辆的行驶速度及相关信息，通过蓝牙系统将其发送至微型处理器;微型处理器主要通过收集各系统发送的信息，来判断驾驶员是否正处于分心驾驶状态，若认定其正分心驾驶，则会通过语音报警系统进行示警[5]。

4.2 识别驾驶员是否分心驾驶墨镜的具体实施方式

墨镜子系统：加速度计装于墨镜的鼻梁桥内，处于墨镜正中的对称线上，如此可以最为精准的检测到驾驶员的运动信息。同时加速度计由传感器及陀螺仪构成，加速度计可选用MPU-6500型号。蓝牙系统装于墨镜的桩头内部，同时具备通信接口，可与加速度计相连以接受和发送加速度所采集到的数据，其中通信接口可采用IIC接口或SPI接口，同时蓝牙系统可选用低能耗、体积小的AR3002芯片。电池位于墨镜的镜腿中，与蓝牙系统、加速度计相连接并为其提供电源，电池可选用501235聚合电池[6]。

车载子系统：包括蓝牙系统、无线充电装置、GPS导航系统、微型处理器及语音报警系统。当墨镜电量耗尽或驾驶员不适用墨镜时可将其放于无线充电装置上进行充电。蓝牙系统可用于接收墨镜子系统中蓝牙模块所发送的数据，并且将其发送给微型处理器，同时蓝牙系统仍然采用AR3002芯片。GPS导航系统负责采集车速，并且将其通过蓝牙系统发送至微型处理器，其可以选用GSD4e导航芯片。微型处理器负责整合各方发送的数据以判定驾驶员是否正处于分心驾驶或疲劳驾驶，并且通过语音报警系统进行示警，其中微型处理器采用ARM9-S3C2410处理器，语音报警系统采用PM5020芯片。

本发明可以有效缓解佩戴墨镜驾驶员分心驾驶的现状，同时可以利用传感技术弥补卫星图像识别技术的不足，本发明采用的加速度计稳定性高，并且耗能小，同时可以进行无线电充电，便于携带。此外GPS导航系统可以对车速进行判定，使得在车辆低速行驶时不会触发警报，智能化程度高，可广泛推广。

5 结束语

综上所述，可知目前我国的道路交通安全情况不容乐观，且其中造成事故的大部分因素皆是因为分心驾驶造成的，基于此笔者才针对目前的情况提出了识别驾驶员是否分心驾驶的墨镜的研究和实行方法，目的在于希望通过本发明能够有效的缓解因驾驶员分心驾驶而引起的重大交通事故，且本发明成本低廉、便于推广，可以广泛应用，希望能够有助于我国道路交通安全建设。

参考文献：

[1]史聪灵，赵晨，吕敬民，等.用于识别驾驶员是否处于异常突发状态的墨镜及方法[P].2019.

[2]李晨.基于驾驶模拟试验的货车驾驶人分心驾驶识别研究[D].北京交通大学，2019.

[3]文鑫垚.关于分心驾驶行为的综述[J].青海交通科技，2019（2）：24-26.

[4]夏嗣礼.基于深度学习的驾驶员分神状态识别方法研究[D].中国矿业大学，2020.

[5]于海涛.戴墨镜驾驶员疲劳检测方法研究[D].华中科技大学，2019.

[6]郭应时，付锐，袁伟，等.一种基于驾驶分心状态的预警方法及预警装置[P].2020.