CN107745637A - 一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，包括：控制器、电源模块、无线传输模块、功放芯片、扬声器、摄像头、轰鸣器、控制系统和转向器，所述的电源模块的输出端与控制器的输入端相连接，无线传输模块的输入端与控制器的输出端相连接，无线传输模块将驾驶员疲劳信息和车道偏离道路信息发送给监控中心，功放芯片的输入端与控制器的输出端相连接，摄像头的输入端与控制器的输出端相连接，摄像头用于采集驾驶员的图像，轰鸣器的输入端与控制器的输出端相连接，轰鸣器鸣叫向驾驶员发出警告。本发明解决了现有检测方法无法在疲劳驾驶预警上同时满足准确性、实用性和可扩展性等难题。

Description

一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，特别涉及一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统。
背景技术
随着社会经济的发展，我国机动车保有量与日俱增，随之而来的人身安全问题越来越受到人们的关注，交通事故已成为社会面临的严峻问题。据统计表明，每年由疲劳驾驶引发的交通事故多达十万起，占车祸总数的10%，导致至少4万人受伤，1550人丧命。在全球范围内，司机的疲劳驾驶已成为导致交通安全事故的重要原因之一。交通事故给国家造成了巨大的经济损失和人员伤亡，增加了社会不安定因素。
为了减少因为疲劳驾驶带来的安全隐患，防疲劳驾驶系统已经成为了各国研究单位以及各大汽车公司积极研究和解决的课题。检测对象包括脑电图、心电图、眼睑眨动、头部运动轨迹、方向盘的运动、车辆行驶方向等各种鱼疲劳驾驶有关的数据。
但是这些方法在检测准确性、实用性和可扩展性方面仍无法满足使用要去。近年来随着图像处理技术和信息传输技术的发展，采用非接触式生理特征检测结合图像处理技术的方法具有重要前景。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，解决了现有检测方法无法在疲劳驾驶预警上同时满足准确性、实用性和可扩展性的要求等难题，具有检测精准、适用性强、识别率高、扩展性强、成本低等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，包括：控制器、电源模块、无线传输模块、功放芯片、扬声器、摄像头、轰鸣器、控制系统和转向器，所述的电源模块的输出端与控制器的输入端相连接，无线传输模块的输入端与控制器的输出端相连接，无线传输模块将驾驶员疲劳信息和车道偏离道路信息发送给监控中心，功放芯片的输入端与控制器的输出端相连接，摄像头的输入端与控制器的输出端相连接，摄像头用于采集驾驶员的图像，轰鸣器的输入端与控制器的输出端相连接，轰鸣器鸣叫向驾驶员发出警告，控制系统的输入端与控制器的输出端相连接，控制系统的输出端与转向器的输入端相连接，控制系统的输出端还与刹车机构的输入端相连接，控制系统控制转向器的动作，转向器通过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现控制汽车的转向，刹车机构实现对汽车的加减速功能，通过控制系统控制汽车的运行。
进一步的方案，所述控制器的输出端连接有车灯系统，在控制器判断出驾驶者处于疲劳驾驶时，车辆的车灯系统闪亮来提醒周围车辆注意，远离该车辆。
进一步的方案，所述的电源模块包括7805稳压电路，7805稳压电路用于对汽车启动瞬间骤升的电压进行稳压处理。进一步的方案，所述的控制器为STM32单片机，STM32单片机用于对采集到的人眼图像分析与处理以及控制整个系统的运作。
进一步的方案，所述的无线传输模块包括nRF24l01无线发射器，nRF24l01无线发射器将疲劳信息和车道偏离道路信息发送给监控中心。
进一步的方案，所述的摄像头为分辨率640*480、YUYV图像制式的USB摄像头，摄像头用于采集驾驶员人眼图像。
进一步的方案，所述的转向器经过转向垂臂、直拉杆臂带动车辆转向节偏转角度，实现汽车的转向。
工作时，摄像头时刻采集驾驶员人眼图像并传给防疲劳驾驶控制器，控制器将此信息结合自身采集到的信息来分析检测驾驶员疲劳程度，当检测到驾驶员进入疲劳状态或注意力不集中时，轰鸣器鸣叫向驾驶员发出警告，车辆的车灯系统闪亮来提醒周围车辆注意，远离该车辆；同时，将疲劳信息和车道偏离道路信息通过车载无线传输模块发送给监控中心，最后由监控人员做出是否干预，如何干预疲劳驾驶员的决策，如果进行干预，则监控中心通过无线传输模块发送指令给控制器，控制器通过控制系统控制转向器的动作，转向器通过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现控制汽车的转向，刹车机构实现对汽车的加减速功能，实现远程控制汽车的运行。
本方案的有益效果主要体现在：相比与现有技术，本发明可以解决现有检测方法无法在疲劳驾驶预警上同时满足准确性、实用性和可扩展性的要求等难题，检测精准、适用性强、识别率高、扩展性强、成本低等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统结构框图。
具体实施例
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，包括：控制器1、电源模块2、无线传输模块3、功放芯片4、扬声器5、摄像头6、轰鸣器7、控制系统8和转向器9，所述的电源模块2的输出端与控制器1的输入端相连接，无线传输模块3的输入端与控制器1的输出端相连接，无线传输模块3将驾驶员疲劳信息和车道偏离道路信息发送给监控中心，功放芯片4的输入端与控制器1的输出端相连接，摄像头6的输入端与控制器1的输出端相连接，摄像头6用于采集驾驶员的图像，轰鸣器7的输入端与控制器1的输出端相连接，轰鸣器7鸣叫向驾驶员发出警告，控制系统8的输入端与控制器1的输出端相连接，控制系统8的输出端与转向器9的输入端相连接，控制系统8的输出端还与刹车机构11的输入端相连接，控制系统8控制转向器9的动作，转向器9通过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现控制汽车的转向，刹车机构11实现对汽车的加减速功能，通过控制系统8控制汽车的运行。
进一步的方案，所述控制器1的输出端连接有车灯系统10，在控制器1判断出驾驶者处于疲劳驾驶时，车辆的车灯系统10闪亮来提醒周围车辆注意，远离该车辆。
进一步的方案，所述的电源模块2包括7805稳压电路，7805稳压电路用于对汽车启动瞬间骤升的电压进行稳压处理。
进一步的方案，所述的控制器1为STM32单片机，STM32单片机用于对采集到的人眼图像分析与处理以及控制整个系统的运作。
进一步的方案，所述的无线传输模块3包括nRF24l01无线发射器，nRF24l01无线发射器将疲劳信息和车道偏离道路信息发送给监控中心。
进一步的方案，所述的摄像头6为分辨率640*480、YUYV图像制式的USB摄像头，摄像头6用于采集驾驶员人眼图像。
进一步的方案，所述的转向器9经过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现汽车的转向。
工作时，摄像头6时刻采集驾驶员人眼图像并传给防疲劳驾驶控制器1，控制器1将此信息结合自身采集到的信息来分析检测驾驶员疲劳程度，当检测到驾驶员进入疲劳状态或注意力不集中时，轰鸣器7鸣叫向驾驶员发出警告，车辆的车灯系统10闪亮来提醒周围车辆注意，远离该车辆；同时，将疲劳信息和车道偏离道路信息通过车载无线传输模块3发送给监控中心，最后由监控人员做出是否干预，如何干预疲劳驾驶员的决策，如果进行干预，则监控中心通过无线传输模块3发送指令给控制器1，控制器1通过控制系统8控制转向器9的动作，转向器9通过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现控制汽车的转向，刹车机构11实现对汽车的加减速功能，实现远程控制汽车的运行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：包括控制器(1)、电源模块(2)、无线传输模块(3)、功放芯片(4)、扬声器(5)、摄像头(6)、轰鸣器(7)、控制系统(8)、转向器(9)和刹车机构（11），所述的电源模块(2)的输出端与控制器(1)的输入端相连接，无线传输模块(3)的输入端与控制器(1)的输出端相连接，功放芯片(4)的输入端与控制器(1)的输出端相连接，摄像头(6)与控制器(1)相连接，轰鸣器(7)的输入端与控制器(1)的输出端相连接，控制系统(8)的输入端与控制器(1)的输出端相连接，控制系统(8)的输出端与转向器(9)的输入端相连接，控制系统(8)的输出端还与刹车机构（11）的输入端相连接，所述的扬声器(5)的输入端与功放芯片(4)的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述控制器(1)的输出端连接有车灯系统（10）。
3.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述的电源模块(2)包括LM7805芯片。
4.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述的控制器(1)为STM32单片机。
5.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述的无线传输模块(3)包括nRF24l01无线发射器。
6.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述的摄像头(6)为分辨率640*480、YUYV图像制式的USB摄像头。
7.根据权利要求1所述的一种防疲劳汽车预警及自动驾驶系统，其特征在于：所述的转向器(9)经过转向垂臂、直拉杆臂带动转向节偏转角度，实现汽车的转向。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109002817A (zh) * 2018-08-31 2018-12-14 武汉理工大学 基于自动驾驶车辆驾驶疲劳时变规律的接管绩效监测预警系统
CN109448322A (zh) * 2018-11-12 2019-03-08 吉林工程技术师范学院 一种基于嵌入式系统的快速疲劳驾驶检测仪

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