CN105788028A

CN105788028A - 具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪

Info

Publication number: CN105788028A
Application number: CN201610161621.7A
Authority: CN
Inventors: 张青
Original assignee: Shanghai Yangxiao Information Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yangxiao Information Technology Co Ltd
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明提供一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，属于电子设备技术领域。该行车记录仪包括：摄像头组，它包括行车摄像头和驾驶员摄像头；行车记录模块，用以采集前述的行车摄像头所拍摄的图像数据，进行数据记录操作；驾驶员信息采集模块，用以采集前述的驾驶员摄像头所拍摄的图像数据；信号处理模块，用以判定用户的行为是否在正常范围内；报警模块，用以发出前述的驾驶员能够获知的报警数据，进行报警提示。利用本发明，能够在分析记录行车方向视音频数据的同时，同步分析驾驶人员的面部特征和头脸姿态等数据内容，进而做出警示，预防驾驶员疲劳或注意力分散导致反应迟缓造成的驾驶事故，以保证行车安全。

Description

具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪

技术领域

本发明属于电子设备技术领域。

背景技术

行车记录仪是目前应用广泛的工具形式，它具有摄像结构及存储结构，能够采集车辆行驶过程或者停止状态下的周边图像信息。对于交通事故的责任分析、突发事件的信息采集等应用场合，都具有重要的价值。

另一方面，随着车辆数量越来越多，驾驶员人群日益扩大，对驾驶安全也提出了更多的要求。当司机驾车时出现换档不及时、不准确，说明已经处于轻微疲劳状态；当出现操作动作呆滞，注意力涣散，有时甚至会忘记将要进行的操作，说明已处于中度疲劳；当出现下意识操作或出现短时间睡眠现象时，说明已处于重度疲劳，往往醒来时便已酿成大祸。在危急情况发生之前，疲劳驾驶的最初迹象是可以被探测出来的，这时响起的警报音往往就是从死神手中拯救生命的最佳时机。

驾驶员在车辆驾驶的过程中，会出现对驾驶安全具有潜在影响的各种情况。比如，在驾驶过程中不由自主地分神，东张西望，或者低头拾物，或者查看手机消息等，这些行为都是用户在行车过程中的不安全因素。如何有效地消除这些不安全因素，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，利用本发明，能够更加方便地进行行车记录操作，以及进行疲劳驾驶或其它不安全驾驶行为的预警操作。

本发明所提供的具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，包括：

摄像头组，它包括行车摄像头和驾驶员摄像头，其中的行车摄像头用以拍摄车辆的周边图像，其中的驾驶员摄像头，用以拍摄驾驶员自身的图像；

行车记录模块，用以采集前述的行车摄像头所拍摄的图像数据，进行数据记录操作；

驾驶员信息采集模块，用以采集前述的驾驶员摄像头所拍摄的图像数据，获取驾驶员的图像信息；

信号处理模块，用以在获取了驾驶员信息之后，判定驾驶员的行为是否在正常安全驾驶范围内，如果出现疲劳驾驶或注意力分散状态，则触发下述的报警模块；

报警模块，用以接受前述的驾驶员报警数据，发出报警提示。

进一步，对应着前述的行车记录仪，设置有视线偏移报警模块，用以采集驾驶员的视线数据信息，判定是否符合预设的安全驾驶视线注视范围，在不符合的情况下，触发前述的报警模块，做出报警提醒。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有手机操作报警模块，用以采集用户的行为及图像信息，判定用户是否在行车时操作手机，若有，触发前述的报警模块做出提醒。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有墨镜判定报警模块，通过获取驾驶员的面部图像信息，来判定用户是否带有墨镜，在带有墨镜的情况下，启动对周围亮度信息的采集操作，并对该亮度进行判定操作；当亮度低于预设的阈值时，触发前述的报警模块向用户做出提醒。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有疲劳表情判定模块，它用以在行车过程中，对驾驶员的面部器官进行精确定位并分析其表情，当驾驶员面部出现疲劳特征表情时，判定该疲劳表情是否达到预设的报警条件，在达到的情况下，启动前述的报警模块做出警示操作。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有红外辅助照明模块，用于在夜间行车时检测驾驶员面部的拍摄光线充裕情况，在检测获得的拍摄图像亮度达不到预设要求时，启动所配置的红外线发光灯，对驾驶员进行补光操作。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有连续驾驶触发模块，其中包括有连续驾驶阈值判定子模块，在该模块中设置有连续驾驶阈值，当判定持续驾驶时间达到该连续驾驶阈值的情况下，触发其中所设置的高频提醒子模块，在高频提醒子模块启动之后，以预设的高频率启动前述的报警模块进行提醒操作。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有高速驾驶判定模块，用以判定车辆行驶速度是否达到高速阈值,在达到情况下触发前述的报警模块进行提醒操作。

进一步，所述高速阈值，在针对不同的路况区域设置了不同高速阈值的情况下，配套设置有定位结构或者与所在车辆上的定位结构相连通，获得所在车辆的具体定位信息，将定位信息与路况类型相对应，从而通过比对获得与路况类型相匹配的高速阈值。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有行驶方向偏移判定模块，在该模块中设置有与车辆的道路行驶方向相关的传感器，当判定车辆偏移正常车道或不正常摆动驾驶方向情况，判断为疲劳驾驶所致，触发前述的报警模块。

进一步，设置有高频报警触发模块，在包括有前述的视线偏移报警模块、手机操作报警模块、墨镜判定报警模块、疲劳表情判定模块、连续驾驶触发模块、高速驾驶判定模块、行驶方向偏移判定模块中的至少其二判定获得具有不安全驾驶行为的情况下，启动以预设的高频率进行报警，且随着不安全驾驶行为类型的增加，进一步增加报警频率。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有报警日志模块，用以按照报警数据的生成时间进行归类。

进一步，对应着前述的行车记录仪，还设置有数据分享模块，用以传递行车记录仪所记录的数据信息。

利用本发明，能够在记录行车方向视音频数据的同时，同步分析驾驶人员的眼部特征和头脸姿态等数据内容，进而做出警示，预防驾驶员疲劳或注意力分散导致反应迟缓造成的驾驶事故，以保证行车安全。

附图说明

图1是本发明所述具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪的结构框图。

图2是本发明所述具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪在使用状态下的示意图。

具体实施方式

结合图1、图2，以及结合具体例子，来对本发明做详细说明。

作为举例，用户A是一名车辆驾驶员，对应着该驾驶员的驾驶室，在用户A的座位前方的玻璃窗400的上方内侧设置有摄像头组200。该摄像头组200包括行车摄像头201和驾驶员摄像头202，其中的行车摄像头201面向车辆的前方进行拍摄操作。其中的驾驶员摄像头202，指向驾驶员的面部及其它身体部位，对驾驶员自身的图像进行实时采集分析。

需要指出的是，行车摄像头201以及驾驶员摄像头202，每种类型的摄像头应至少各设置一个。进一步，每种类型的摄像头还可以设置更多的辅助摄像头，具体数量并不限定。

在用户驾驶的过程中，通过行车摄像头201拍摄前方的图像信息，同时通过驾驶员摄像头202拍摄用户的面部及其它部位的图像信息。

对应着前述的行车记录仪201，或者所在的汽车设备中，还设置有车辆行驶判定模块，用以探测车辆的行驶速度。当汽车处于启动状态的情况下，就可以启动本发明所描述的驾驶员摄像头202，以及所对应的和判定、报警操作相关的各个功能模块。

在用户行驶的过程中，通过驾驶员摄像头202拍摄驾驶员的图像数据，通过驾驶员信息采集模块220，进行对应数据的采集操作，所采集获得的数据信息，通过信号处理器模块230进行分析、处理操作。该信号处理器模块230具有两种处理模式，其中之一是通过所在的行车记录仪终端直接进行分析、处理操作，在该行车记录仪中预设标准数据，以及计算模型等，能够进行比对与分析操作；其中之二是通过该信息处理器模块230将采集获得的数据信息推送至系统服务器，该系统服务器能够通过网络服务器等形式来实施，用以进行本发明所描述的分析处理操作，在使用中，通过前述的信号处理器模块230将需要处理的数据发送，然后通过该信号处理器模块230接收处理结果就可以了。

用户驾驶情况的分析内容，会具有许多种不同类型。下面对典型的分析内容及处理方式，进行说明如下：

在用户驾驶时，典型地，会出现疲劳驾驶的情况。用户出现疲劳驾驶后，会有相应的外在表现特征。还拿用户A进行举例说明。比如，用户A可能的表现是：眨眼的频率增加；或者，单次眨眼后，持续闭眼的时间增加；或者，在眨眼及闭眼的同时，还有其它与困倦有关的动作；或者，出现和困倦有关的瞳孔变化信息等；或者，出现持续的低头、偏头状态，以及低头的频率持续增加等，随着前述症状的加重，意味着用户疲劳程度在提升。

这些疲劳驾驶症状都是非常危险的。于是，可以将和疲劳有关的图像及行为模式数据，建立相应的参照样本，通过信息处理器模块230，将驾驶员信息采集模块220所采集的信息进行分析，当判定用户A处于疲劳驾驶状态的情况下，就可以启动配套设置的报警模块240，输出语音提醒信息，比如，“你已经疲劳驾驶了，请停车休息”，或者输出其它预设类型的报警信息。

当然，该报警模块240所输出的数据信息形式是不限定，作为举例，还可以是警报声、闪光、文字或图像提醒，或者其它类型的警示数据类型，如控制打开车窗等。

除了疲劳驾驶外，还有其它多种影响行车安全的形式。

比如，用户A在风景优美的区域，可能会不断地观看外面的景色，或者在热闹的区域，用户A可能会被外景分神。于是，在本发明中还可以根据需要设置视线偏移报警模块300，用以采集用户A的眼睛注视的方向信息，在用户A的视线偏移程度满足了报警要求时，触发进行报警操作。

前述的眼睛注视方向，需要用合适的方式进行测定。作为举例而非限定，可以拍摄用户的眼眶位置以及瞳孔位置，相对于眼眶区域或者眼球中心位置，经由瞳孔中心向外界做出延伸的射线，将该射线作为用户A眼睛的注视方向，或称为视线。

用户的视线，在正常驾驶时，应当有特定的区域范围。当偏移了区域范围之后，判定偏移的时间持续量，以及偏移的幅度，或者偏移的频率，做出相应的提醒操作。

前述的提醒操作，作为举例而非限定，可以是这样的语音信息：“您的视线偏移了，请注意驾驶方向。”

另外，目前手机的使用频率极高，用户在驾驶的过程中，经常会遇到来电、来短信、来即时通信消息的情况，这种情况下，用户如果直接操作手机的话，显然会对驾驶带来极大的不安全影响。于是，在本发明中，还设置有手机操作报警模块310，用以拍摄用户的图像信息，判定用户是否进行手机握持操作，当判定用户在握持手机进行操作，触发前述的报警模块240，提醒用户专心驾驶。

另外，在阳光强烈的季节，驾驶员经常会带墨镜。但是，在戴墨镜的过程中，如果周围的环境光线逐渐变暗的情况下，就会造成视野的亮度偏低，从而给驾驶带来不安全因素。于是，在本发明中，设置有墨镜判定报警模块320，它首先能够判定用户是否带有墨镜，通过墨镜的图像特征即可识别。在判定用户带有墨镜的情况下，启动用户对外界，尤其是对行车方向前方的光线强度探测操作，获取环境光线的强度。其中，该环境光线强度的数据，通常指的是探测获得的环境光线中亮度最低的光线强度，或者将其称为背景光线强度。

另外，在本发明中还设置有疲劳表情判定模块330。考虑到驾驶员在疲劳时，表情上会有相应的体现。于是，就可以在行车过程中，对驾驶员的面部器官进行精确的扫描、定位操作，根据预设的表情识别样本来分析其表情，获得分析结果。进而在探测获得驾驶员面部出现疲劳特征表情时，判定该疲劳表情是否达到预设的报警条件。在达到的情况下，启动前述的报警模块240做出警示操作。

进一步，对探测获得的光线强度，设置有光线强度阈值，当低于该阈值的情况下，就可以向用户做出提醒。

进一步，在本发明中还设置有红外辅助照明模块340，用户驾驶的过程中，如果在夜晚无法拍摄获得清晰的驾驶员面部图像，就可以启动补光结构。该补光结构是通过红外光源实现的。所获得的红外光，能够让用户获得更为清晰的面部图像，以及其它身体部位图像的清晰呈现效果，同时不会影响用户驾驶时的视觉感受。

另外，在向用户发出报警信息时，还可以对用户的连续驾驶行为发出提醒。为实现该功能，本发明还可以根据需要设置连续驾驶触发模块350，其中包括有连续驾驶阈值判定子模块351，在该模块中设置有连续驾驶阈值，当判定持续驾驶时间达到该连续驾驶阈值的情况下，触发其中所设置的高频提醒子模块352，在高频提醒子模块启动之后，以预设的高频率启动前述的报警模块进行提醒操作。通过前述的连续驾驶阈值判定子模块351，首先判定用户的连续驾驶时间。如果连续驾驶时间不足以达到预设阈值的情况下，就不会触发该模块所对应的提醒功能；在达到预设阈值的情况下，就开始触发高频提醒子模块352所预设的高频提醒功能。作为优选的实施例而非限定，该“高频”指的是发出提醒的频率，在每小时4次或以上。比如，可以预设前述的连续驾驶时间的阈值量是4个小时，当达到了4个小时而且中间休息时间少于30分钟的情况下，每过10分钟就发出一次语音形式的安全提醒。通过该提醒，增强用户在驾驶过程中的注意力，或者提醒用户尽快休息等。

另外，在本发明中还可以根据需要设置高速驾驶判定模块360，可以配套设置车辆行驶速度探测结构，或者与车辆上已有的行驶速度探测结构相连通，采集获得车辆的行驶速度。同时，预设车辆的高速阈值，比如在高速公路上是120公里/小时，在市区是80公里/小时。采集获得行驶速度数值与该高速阈值进行比对，来判定车辆行驶速度是否达到高速阈值。在达到情况下触发前述的报警模块进行提醒操作。需要指出的是，如果针对不同的路况区域设置了不同的高速阈值的情况下，还应该配套设置定位结构，如卫星定位结构，或者能够与所在车辆上的定位结构相连通，获得所在车辆的具体定位信息。将定位信息与路况类型相对应，从而获得与路况类型相匹配的高速阈值，基于该特定高速阈值进行比对，从而判定用户是否在高速驾驶。

进一步，在本发明中还可以根据需要设置行驶方向偏移判定模块370。该模块中设置有与车辆的道路行驶方向相关的传感器，作为举例而非限定，该传感器包括有摄像结构，能够拍摄道路的图像，包括道路中的行车标记，进而判定所在的车辆位置是否偏移了方向。判定的结果，如果是车辆偏移了正常车道，或出现了不正常摆动驾驶方向等情况，将其判断为疲劳驾驶所致。进而触发前述的报警模块240，向用户进行警示操作。

进一步，在本发明中还可以根据需要设置有高频报警触发模块380，该模块的作用在于：当用户自身所造成的驾驶危险因素越多，就用越高的频率向用户发出报警提示。在实施时，首先是包括至少两种不安全驾驶行为。结合本发明的描述，该不安全驾驶行为至少包括前述的视线偏移报警模块300、手机操作报警模块310、墨镜判定报警模块320、疲劳表情判定模块330、连续驾驶触发模块350、高速驾驶判定模块360、行驶方向偏移判定模块370中的两个。于是，在采集获得至少其二的不安全驾驶行为的情况下，就意味着用户所面临的危险因素增强了，故启动以预设的高频率进行报警。且随着不安全驾驶行为类型的增加，比如增加到了3种或更多，则再增加报警频率。

进一步，在本发明中，还可以根据需要设置报警日志模块390，通过该模块，能够将报警的数据汇集起来，构成日志，该日志根据时间排序汇总用户在驾驶过程中遇到的问题。

另外，本发明还设置有数据分享模块391，所对应的通过摄像头采集的数据内容，以及提醒数据信息等，能够通过预设的通信路径，进行数据分享操作。比如，分享到用户的手机中，或者分享到用户的电子邮件中，或者分享到用户的即时通信工具中，或者分享到用户的微博中、朋友圈中，等等，通过这种方式来提高数据信息的应用范围。

以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施例，亦均在本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于该记录仪包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，设置有视线偏移报警模块，用以采集驾驶员的视线数据信息，判定是否符合预设的安全驾驶视线注视范围，在不符合的情况下，触发前述的报警模块，做出报警提醒。

3.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有手机操作报警模块，用以采集用户的行为及图像信息，判定用户是否在行车时操作手机，若有，触发前述的报警模块做出提醒。

4.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有墨镜判定报警模块，通过获取驾驶员的面部图像信息，来判定用户是否带有墨镜，在带有墨镜的情况下，启动对周围亮度信息的采集操作，并对该亮度进行判定操作；当亮度低于预设的阈值时，触发前述的报警模块向用户做出提醒。

5.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有疲劳表情判定模块，它用以在行车过程中，对驾驶员的面部器官进行精确定位并分析其表情，当驾驶员面部出现疲劳特征表情时，判定该疲劳表情是否达到预设的报警条件，在达到的情况下，启动前述的报警模块做出警示操作。

6.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有红外辅助照明模块，用于在夜间行车时检测驾驶员面部的拍摄光线充裕情况，在检测获得的拍摄图像亮度达不到预设要求时，启动所配置的红外线发光灯，对驾驶员进行补光操作。

7.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有连续驾驶触发模块，其中包括有连续驾驶阈值判定子模块，在该模块中设置有连续驾驶阈值，当判定持续驾驶时间达到该连续驾驶阈值的情况下，触发其中所设置的高频提醒子模块，在高频提醒子模块启动之后，以预设的高频率启动前述的报警模块进行提醒操作。

8.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有高速驾驶判定模块，用以判定车辆行驶速度是否达到高速阈值,在达到情况下触发前述的报警模块进行提醒操作。

9.根据权利要求8所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：所述高速阈值，在针对不同的路况区域设置了不同高速阈值的情况下，配套设置有定位结构或者与所在车辆上的定位结构相连通，获得所在车辆的具体定位信息，将定位信息与路况类型相对应，从而通过比对获得与路况类型相匹配的高速阈值。

10.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有行驶方向偏移判定模块，在该模块中设置有与车辆的道路行驶方向相关的传感器，当判定车辆偏移正常车道或不正常摆动驾驶方向情况，判断为疲劳驾驶所致，触发前述的报警模块。

11.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8、10所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：设置有高频报警触发模块，在包括有前述的视线偏移报警模块、手机操作报警模块、墨镜判定报警模块、疲劳表情判定模块、连续驾驶触发模块、高速驾驶判定模块、行驶方向偏移判定模块中的至少其二判定获得具有不安全驾驶行为的情况下，启动以预设的高频率进行报警，且随着不安全驾驶行为类型的增加，进一步增加报警频率。

12.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有报警日志模块，用以按照报警数据的生成时间进行归类。

13.根据权利要求1所述的一种具有疲劳驾驶预警功能的行车记录仪，其特征在于：对应着前述的行车记录仪，还设置有数据分享模块，用以传递行车记录仪所记录的数据信息。