利用不同情感特征音樂(lè)調(diào)整駕駛員情緒狀態(tài)的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種利用不同情感特征音樂(lè)調(diào)整駕駛員 情緒狀態(tài)的主動(dòng)駕駛安全輔助裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 情緒狀態(tài)對(duì)人們的認(rèn)知能力、意識(shí)狀態(tài)和行為方式有重要的影響，對(duì)于汽車駕駛 者而言尤為重要。駕駛員作為道路交通信息系統(tǒng)中信息的接受者和處理者，其情緒狀態(tài)直 接影響著駕駛安全。
[0003] 現(xiàn)有研究表明，駕駛員的不良情緒狀態(tài)是導(dǎo)致駕駛事故的一種主要影響因素，例 如憤怒等高價(jià)效高喚醒度的情緒狀態(tài)，會(huì)誘發(fā)駕駛員采用提高車速、橫縱向操控加快、超車 頻繁等趨向魯莽的駕駛行為，而平靜等低價(jià)效低喚醒度的情緒狀態(tài)下，駕駛員通常采用車 速降低、操作平穩(wěn)等趨向避免危險(xiǎn)的駕駛行為。
[0004] 一邊聽音樂(lè)一邊駕駛汽車，是駕駛員比較常見的駕駛行為，尤其在長(zhǎng)途駕駛過(guò)程 中，聽音樂(lè)解乏提神是駕駛員的主要選擇。然而，音樂(lè)對(duì)駕駛員駕駛行為的影響比較復(fù)雜， 現(xiàn)有的研究多從音樂(lè)的節(jié)奏、音量等聲學(xué)屬性討論了其對(duì)駕駛行為的影響，研究結(jié)果表明 音樂(lè)內(nèi)部的時(shí)間機(jī)制（節(jié)奏等屬性）會(huì)影響駕駛員對(duì)駕駛時(shí)間和車速的準(zhǔn)確判斷，而音量 則影響駕駛員對(duì)周圍環(huán)境的感知。
[0005] 部分研究也開始關(guān)注音樂(lè)的情感屬性對(duì)駕駛行為的影響。不同情感屬性的音樂(lè)會(huì) 誘發(fā)聽眾產(chǎn)生不同的情緒狀態(tài)，而駕駛員被誘發(fā)而產(chǎn)生的情緒又會(huì)影響其駕駛行為。當(dāng)然， 現(xiàn)有的研究也提出了音樂(lè)欣賞本身作為一種駕駛分屯、的行為，會(huì)增加駕駛員的主觀屯、理工 作負(fù)荷，尤其是其對(duì)歌曲的跟唱行為。
[0006] 部分研究已經(jīng)關(guān)注到駕駛員情緒狀態(tài)對(duì)駕駛安全的重要影響，相應(yīng)提出了監(jiān)測(cè)駕 駛員情緒狀態(tài)，采用措施提醒駕駛員或調(diào)整駕駛員情緒狀態(tài)，并施加相應(yīng)的車輛控制。尤其 是在調(diào)整駕駛員情緒狀態(tài)時(shí)，也關(guān)注到了音樂(lè)的重要作用，主要的實(shí)施方式有W下兩種：
[0007] (1)監(jiān)控駕駛員的情緒狀態(tài)，提供判斷和提醒裝置。例如，專利化200710098412. 3 公開了一種汽車安全駕駛監(jiān)控系統(tǒng)和方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)駕駛員的面目表情來(lái)判斷駕駛員所處 的情緒狀態(tài)。根據(jù)其情緒狀態(tài)是否危及駕駛安全，給出提醒。公開號(hào)CN201110395977. 4的 專利申請(qǐng)公開了一種可W通過(guò)測(cè)量駕駛員多種生理信息而判斷駕駛員身體和屯、理狀態(tài)的 安全駕駛監(jiān)控裝置，對(duì)駕駛員危險(xiǎn)情緒進(jìn)行判斷后提出警告。公開號(hào)CN201220186112.7的 專利申請(qǐng)公開了一種駕駛員情緒監(jiān)控裝置，采用體溫傳感器、血壓傳感器和脈搏傳感器= 個(gè)生理信號(hào)判斷駕駛員的情緒狀態(tài)，并據(jù)此將駕駛員情緒分級(jí)判斷，并給出相應(yīng)的安全措 施。公開號(hào)為CN201210470407. 1的專利申請(qǐng)公開了一種通過(guò)檢測(cè)駕駛員脈象的方法確定 其情緒狀態(tài)，并通過(guò)判斷其狀態(tài)的安全性而提供安全措施的方法。但上述專利都沒(méi)有設(shè)及 到充分利用情緒調(diào)整技術(shù)而改良駕駛狀態(tài)該一關(guān)鍵技術(shù)。
[000引 （2)設(shè)計(jì)不同的音樂(lè)曲目和音樂(lè)播放器，部分技術(shù)嘗試?yán)靡魳?lè)的情感屬性調(diào)整 駕駛屯、態(tài)。例如，公開號(hào)為CN201010250208.0專利申請(qǐng)公開了一種通過(guò)學(xué)習(xí)取得對(duì)應(yīng)駕駛 情況的車輛中音樂(lè)選擇方法。其主要實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)對(duì)用戶喜好的自然語(yǔ)言采集和分析來(lái) 確定用戶喜好，但沒(méi)有設(shè)及到如何提供對(duì)應(yīng)其駕駛狀態(tài)的，可W改良用戶情緒狀態(tài)的音樂(lè) 篩選方法。ZL201020608255. 3公開了一種基于駕駛員狀態(tài)的音樂(lè)播放器，其主要方法是通 過(guò)視頻圖像實(shí)時(shí)分析駕駛員的駕駛狀態(tài)，并提供適當(dāng)音樂(lè)來(lái)調(diào)整駕駛員狀態(tài)至恢復(fù)正常， W提高駕駛安全性。該方法雖然提出提供不同不良情緒狀態(tài)的調(diào)節(jié)曲庫(kù)，但曲庫(kù)的建立方 法沒(méi)有明確給出，同時(shí)沒(méi)有注意到駕駛員的強(qiáng)烈個(gè)性特征。公開號(hào)為CN201310636431. 2的 專利申請(qǐng)公開了一種車輛音樂(lè)推薦系統(tǒng)和方法。提供了用于舒緩駕駛員壓力的音樂(lè)推薦方 法，其推薦的依據(jù)來(lái)源于天氣信息、車輛的運(yùn)動(dòng)信息和控制信息。其重點(diǎn)是間接判斷駕駛員 的屯、理壓力狀態(tài)，而對(duì)駕駛員的不同駕駛情緒狀態(tài)關(guān)注不足。另外，其音樂(lè)庫(kù)的組成與推薦 類型也因推薦依據(jù)的不同而與主動(dòng)情緒調(diào)整不同。ZL201220374865.0公開了一種基于情緒 變化的音樂(lè)播放系統(tǒng)，該專利通過(guò)檢測(cè)用戶面部表情、聲音和皮電等多種方法檢測(cè)用戶當(dāng) 前的情緒狀態(tài)，并提供對(duì)應(yīng)情緒調(diào)整用的音樂(lè)。但該方法沒(méi)有明確提出如何利用不同情感 特征的音樂(lè)對(duì)駕駛員情緒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試的方法。另外，該方法也沒(méi)有給出個(gè)性化的音樂(lè)庫(kù) 建立方法。公開號(hào)為201210199411. 9的專利申請(qǐng)公開了一種汽車駕駛員情緒監(jiān)視及車輛 控制系統(tǒng)，利用屯、率信號(hào)W及面部表情識(shí)別的方法，判斷駕駛員的當(dāng)前情緒狀態(tài)，通過(guò)錄音 或播放樂(lè)曲的方法緩解對(duì)應(yīng)情緒。但具體操作方式是判斷是否出現(xiàn)較大的情緒波動(dòng)，與不 良駕駛情緒狀態(tài)判斷上有所欠缺，同樣也沒(méi)有給出樂(lè)曲的個(gè)性化選擇。
[0009] 然而，上述專利沒(méi)有將正常人的良性情緒（愉快等）、不良情緒（憂愁、恐懼、苦惱、 憤怒等）與會(huì)誘發(fā)良性與非良性駕駛行為對(duì)應(yīng)的駕駛員情緒狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分?，F(xiàn)有研究已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)，誘發(fā)快樂(lè)情緒的音樂(lè)在減緩駕駛員行駛速度的同時(shí)，卻又降低了其對(duì)汽車的橫向控 制能力，而悲傷的音樂(lè)雖然通常被劃分為不良情緒，但其誘發(fā)駕駛員悲傷情緒后，卻會(huì)增加 駕駛員對(duì)汽車的橫向保持能力。另外，上述專利或僅是給予提示或車輛控制措施，或者雖然 提出提供相應(yīng)的情緒調(diào)整，但沒(méi)有明確情緒調(diào)節(jié)的具體方法，尤其是忽視了不同駕駛員對(duì) 音樂(lè)情感的個(gè)性化反應(yīng)，沒(méi)有提及個(gè)性化音樂(lè)庫(kù)的建立方法。因此在實(shí)際的駕駛過(guò)程中效 果受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在不良情緒的處理上，大多只是給予提示或進(jìn)行車輛 控制的措施，或者雖然提出要建立相應(yīng)的情緒調(diào)整音樂(lè)庫(kù)W調(diào)整不良情緒，但在具體操作 中沒(méi)有明確或混淆了平常意義上的不良情緒與相對(duì)要安全駕駛的不良情緒問(wèn)題，W及沒(méi)有 明確的駕駛員情緒調(diào)整的具體方法問(wèn)題，提供一種可W利用駕駛員生理信息來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控駕 駛員的情緒狀態(tài)，并可W自動(dòng)從音樂(lè)庫(kù)中選擇相應(yīng)的情感音樂(lè)W調(diào)整駕駛員的情緒狀態(tài)， W改良其駕駛行為的裝置和方法。
[0011] 一種利用不同情感特征音樂(lè)調(diào)整駕駛員情緒狀態(tài)的主動(dòng)駕駛安全輔助裝置，包括 駕駛員生理信息采集單元、控制單元、駕駛員情緒狀態(tài)的可視化信息反饋單元、可提供個(gè)性 化建立和調(diào)整的音樂(lè)庫(kù)單元和音樂(lè)播放單元。所述的生理信息采集單元包括生理信息傳感 器W及對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集和調(diào)整電路；所述的情緒狀態(tài)可視化信息反饋單元包括聲音模塊和 圖示模塊；所述的控制單元分別與生理信息采集單元、情緒狀態(tài)反饋單元、個(gè)性化音樂(lè)庫(kù)單 元和音樂(lè)播放單元相連；
[0012] 進(jìn)一步地，所述駕駛員生理信息傳感器包括用于實(shí)時(shí)采集駕駛員屯、率的第一傳感 器、用于實(shí)時(shí)采集駕駛員皮溫信息的第二傳感器和用于實(shí)時(shí)采集駕駛員皮阻信息的第=傳 感器；所述的信號(hào)調(diào)整電路將上述生理信號(hào)進(jìn)行濾波放大預(yù)處理后，輸入至控制單元；
[0013] 所述的控制單元內(nèi)設(shè)有駕駛員情緒狀態(tài)識(shí)別和判定模塊、情緒狀態(tài)的可視化顯示 控制模塊；控制單元接收經(jīng)過(guò)預(yù)處理的生理信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置的情緒識(shí)別算法和是否有利于 安全駕駛行為的情緒判定算法，對(duì)于判斷當(dāng)前駕駛員的情緒狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別并判定，并將識(shí) 別和判定結(jié)果輸出至可視化信息反饋單元的聲音和圖示反饋模塊進(jìn)行聲、光反饋；
[0014] 更進(jìn)一步地，所述的可視化信息反饋單元的聲音反饋模塊包括聲效處理器和聲效 發(fā)生器。
[0015] 所述的聲效處理器儲(chǔ)存聲音信息；所述的聲效發(fā)生器接收控制單元發(fā)出的控聲信 號(hào)，并根據(jù)該一控聲信號(hào)從預(yù)先存儲(chǔ)的聲音信息中選擇與當(dāng)前駕駛員情緒狀態(tài)適配的聲音 片段進(jìn)行播放。所述圖示反饋模塊包括光效處理器和光效發(fā)生器。
[0016] 所述的光效處理器儲(chǔ)存圖示信息；所述的光效發(fā)生器接收控制單元發(fā)出的控光信 號(hào)，并根據(jù)該一控光信號(hào)從預(yù)先存儲(chǔ)的圖示信息中選擇與當(dāng)前駕駛員情緒狀態(tài)適配的圖示 光信息進(jìn)行展示。
[0017] 所述的控制單元中還設(shè)有音樂(lè)庫(kù)檢索模塊W及音樂(lè)播放控制模塊；控制單元根據(jù) 其情緒狀態(tài)識(shí)別