CN107856536A - 一种疲劳驾驶监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供提供一种驾驶监测装置，包括：主控模块、摄像头模块、建模模块、电源模块、提醒模块、显示模块；所述摄像头模块、建模模块、提醒模块、显示模块分别与所述主控模块电性连接，所述电源模块为所述疲劳驾驶监测装置提供电能。此外，本发明还提供一种疲劳驾驶监测方法，包括步骤：采集面部表情；匹配模型；根据匹配模型分类；若正常，则不提醒；若轻度疲劳，则发出提醒；若中度疲劳，则提醒不建议驾驶；若重度疲劳，发出警告，通知家属。本发明中的疲劳驾驶监测方法及装置，可以实时监测驾驶员的状态，以判断驾驶员当前时刻是否处于疲劳状态，并对驾驶员进行疲劳提醒，以免因为疲劳驾驶而导致车祸。

Description

一种疲劳驾驶监测装置及监测方法

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体是涉及一种疲劳驾驶监测装置及监测方法。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的家庭拥有私家车，越来越多的人都能够驾驶汽车代步或者提供运输、客运服务。然而，由于生活节奏的加快和工作压力的增大，很多人在驾驶时都是处于疲劳驾驶状态，因此车祸的发生概率也随之增加。

因此，有必要提出一种疲劳驾驶监测装置及监测方法来监测驾驶员的状态，以判断驾驶员当前时刻是否处于疲劳状态，并对驾驶员进行疲劳提醒，以免因为疲劳驾驶而导致车祸。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提出一种疲劳驾驶监测装置及监测方法。本发明的目的是：监测当前状态下驾驶员是否处于疲劳状态，并对驾驶员进行疲劳驾驶提醒，以避免驾驶员因为疲劳驾驶而导致车祸。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种疲劳驾驶监测装置，包括：主控模块、摄像头模块、建模模块、电源模块、提醒模块、显示模块；所述摄像头模块、建模模块、提醒模块、显示模块分别与所述主控模块电性连接，所述电源模块为所述疲劳驾驶监测装置提供电能。

其中，所述疲劳驾驶监测装置在监测驾驶员的驾车的过程中，依次通过摄像头模块、CMOS传感器、图像信号采集电路、视频解码电路、主控模块、疲劳程度检测、提醒模块以获得驾驶员的面部表情图像并判断出疲劳程度，电源模块提供电能。

其中，所述摄像头模块包括至少一个红外摄像头。

其中，所述建模模块用于根据采集到的驾驶员的面部表情来建立当前状态下驾驶员的表情模型。

其中，所述提醒模块在判断驾驶员的状态为疲劳状态时向驾驶员发出提醒，提醒方式是声音提醒、图标提醒、短信通知家属、电话通知家属中的至少一种。

其中，所述显示模块用于显示提醒信息、提醒图标。

本发明还提供一种疲劳驾驶监测方法。所述方法包括建立模型，建立模型包括如下步骤：采集样本数据；分类；建立模型。

其中，所述方法包括如下步骤：采集面部表情；匹配模型；根据匹配模型分类；若正常，则不提醒；若轻度疲劳，则发出提醒；若中度疲劳，则提醒不建议驾驶；若重度疲劳，发出警告，通知家属。

其中，若判断为轻度疲劳时，发出提醒时，可以为声音提醒、图标提醒中的至少一种。

其中，若判断为重度疲劳时，发出警告，并通知家属，通知家属的方式为短信通知、电话通知中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中的疲劳驾驶监测方法及装置，可以实时监测驾驶员的状态，以判断驾驶员当前时刻是否处于疲劳状态，并对驾驶员进行疲劳提醒，以免因为疲劳驾驶而导致车祸。

附图说明

图1是本发明中疲劳驾驶监测装置的结构框图。

图2是本发明中监测疲劳状态的结构框图。

图3是本发明中建立模型的步骤流程图。

图4是本发明中疲劳驾驶监测方法的步骤流程图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以上的说明书中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

下面将结合附图对本发明进行进一步说明。

图1是本发明中疲劳驾驶监测装置的结构框图。本实施例提供一种疲劳驾驶监测装置。疲劳驾驶监测装置包括主控模块101、摄像头模块102、建模模块103、电源模块104、提醒模块105、显示模块106。所述摄像头模块102、建模模块103、、提醒模块105、显示模块106分别与所述主控模块101电性连接，所述电源模块104为所述疲劳驾驶监测装置提供电能。

摄像头模块102用于采集驾驶员的面部表情，并传送给所述建模模块103建立当前时刻驾驶员的面部表情。摄像头模块102采用红外摄像头，且至少包括一个红外摄像头，装设于驾驶员前方或者侧前方的位置，以实时获取驾驶员的面部表情。

建模模块103用于根据摄像头模块102采集的驾驶员的面部表情，根据建模模块103中预先设置的程序，建立当前状态下驾驶员的面部表情。建模模块103在使用前，需要预先采集样本数据，根据样本数据建立模型。样本数据，是预先采集的驾驶员在不同状态下的面部表情数据。比如，在正常驾驶情况下的面部表情数据、在轻度疲劳状态下的面部表情数据、在重度疲劳状态下的面部表情数据、在重度疲劳状态下的面部表情数据。建模模块103在根据这这些已经分类的样本数据的基础上，根据不同类别状态下的表情，建立模型。建立的模型，能在输入表情数据后，根据表情数据的特征，自动分类出属于哪个类别的脸部表情，比如属于正常状态下的脸部表情、属于轻度疲劳状态下的脸部表情、属于中度疲劳状态下的脸部表情、属于重度疲劳状态下的脸部表情。

提醒模块105用于在判断驾驶员当前的状态为疲劳驾驶状态，包括轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态时，发出提醒。提醒模块105的提醒方式可以是声音提醒、图标提醒、短信通知家属、电话通知家属中的至少一种提醒方式。在轻度疲劳状态时，提醒模块105发出提醒，提醒内容可以是声音提醒，比如“您驾车疲劳，请休息下，注意行车安全”等内容。也可以是图标提醒，比如在显示模块106上显示出茶水或者零食的图标，以提醒驾驶员注意休息。在中度疲劳状态时，，提醒模块105发出提醒，不建议驾驶员驾驶。在中度疲劳状态下，提醒模块105可以采用声音提醒，提醒内容可以是“您驾车疲劳，已经影响驾驶，不建议继续驾驶，请休息好，注意行车安全”。同时，显示模块106上也可以显示出休息的字样或者图样，以提醒驾驶员休息。在重度疲劳状态下，提醒模块105可采用声音提醒的方式提醒驾驶员，提醒的内容可以是“您驾车已重度疲劳，已经严重影响驾驶，不建议再继续驾驶，请注意休息，注意行车安全”。此外，在重度疲劳状态下，报警模块105还通过短信或者电话的方式通知家属，以便家属及时提醒驾驶员，以保证驾驶员的行车安全，也方便家属获知驾驶员当前的状态。需要说明的是，驾驶员在使用本实施例中的疲劳驾驶监测装置时，可以预先通过设置，输入本人以及紧急联系人的联系方式和手机号码，以方便提醒模块105及时提醒到驾驶员的家属。在声音提醒的同时，显示模块106可同时显示对应的提醒图案或者文字，以提醒驾驶员注意休息，注意行车安全，避免因为疲劳驾驶而发生交通事故。

在使用本实施例中的疲劳驾驶监测装置前，用户可以提前设置好提醒时，联系人的联系方式、手机号码等内容，并将疲劳驾驶装置固定在合适的位置，以方便疲劳驾驶监测装置的摄像头模块102捕捉到驾驶员的面部表情图形，获得当前状态下的驾驶员的面部表情数据。在本实施例中的疲劳驾驶监测装置出产前，厂家需要先采集多个不同驾驶员的面部表情数据，并根据各个样本数据的分类，来建立模型。建立的模型在输入驾驶员的任何表情数据时，能够判断出当前状态下，驾驶员的状态，是属于正常状态还是轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态。

图2是本发明中监测疲劳状态的结构框图。本实施例中的疲劳驾驶监测装置在监测驾驶员驾车的过程中，需要依次通过摄像头模块102、COMS传感器201，图像信号采集电路202、视频解码电路203、主控模块101、疲劳程度检测204、提醒模块105，电源模块104为其提供电能。

摄像头模块102和CMOS传感器201采集驾驶员的脸部表情图像，并传送给图像信号采集电路202，图像信号采集电路202将图像信号采集出来后，传送给视频解码电路203解码，再传送给主控模块101分析，主控模块101分析出驾驶员的脸部表情，并进行疲劳程度检测204，最后根据检测的结果分出驾驶员是处于正常状态、轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态中的哪种情况，并根据各种情况作出相应的提醒。

本实施例中的疲劳驾驶装置的工作过程为，摄像头模块102中包括获取驾驶员的面部表情图像和视频，通过图像信号采集电路202将图像信号采集，并通过视频解码电路203解码，获得驾驶员的面部表情数据，并传送到主控模块101中分析，并通过疲劳检测204检测出驾驶员当前状态下是处于正常状态、轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态中的哪种情况。在轻度疲劳状态时，提醒模块105发出提醒，提醒内容可以是声音提醒，比如“您驾车疲劳，请休息下，注意行车安全”等内容。在中度疲劳状态时，提醒模块105发出提醒，不建议驾驶员驾驶。在中度疲劳状态下，提醒模块105可以采用声音提醒，提醒内容可以是“您驾车疲劳，已经影响驾驶，不建议继续驾驶，请休息好，注意行车安全”。在重度疲劳状态下，提醒模块105可采用声音提醒的方式提醒驾驶员，提醒的内容可以是“您驾车已重度疲劳，已经严重影响驾驶，不建议再继续驾驶，请注意休息，注意行车安全”。此外，在重度疲劳状态下，报警模块105还通过短信或者电话的方式通知家属，以便家属及时提醒驾驶员，以保证驾驶员的行车安全，也方便家属获知驾驶员当前的状态。

本实施例还提供一种疲劳驾驶监测方法，包括建立模型，建立模型包括如下步骤：

S2：采集样本数据。先采集多个不同驾驶员的面部表情数据，作为样本数据。

S4：分类。对样本数据进行分类，按照面部表情数据分为四个类别，分别是正常状态、轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态。

S6：建立模型。根据样本数据和分类，对样本数据进行训练，提取特征，建立模型。

所述模型在输入驾驶员的任何表情数据时，能够判断出当前状态下，驾驶员的状态，是属于正常状态还是轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态。

本实施例中的疲劳驾驶监测方法，包括如下步骤：

采集面部表情401。对驾驶员的面部表情图像进行采集，获得驾驶员的面部表情图像。

匹配模型402。将驾驶员的面部表情图像与模型进行匹配。

根据匹配模型分类403。与模型进行匹配后，获得分类，分类有四种情况，分别是正常状态、轻度疲劳状态、中度疲劳状态、重度疲劳状态。

若正常404，则不提醒408。如果驾驶员的面部表情分类为正常驾驶状态，则不提醒。

若轻度疲劳405，则发出提醒409。如果驾驶员的面部表情分类为轻度疲劳状态，则发出提醒。提醒内容可以是声音提醒，比如“您驾车疲劳，请休息下，注意行车安全”等内容。

若中度疲劳406，则提醒不建议驾驶410。在中度疲劳状态时，提醒模块105发出提醒，不建议驾驶员驾驶。在中度疲劳状态下，提醒模块105可以采用声音提醒，提醒内容可以是“您驾车疲劳，已经影响驾驶，不建议继续驾驶，请休息好，注意行车安全”。

若重度疲劳407，发出警告，通知家属411。在重度疲劳状态下，提醒模块105可采用声音提醒的方式提醒驾驶员，提醒的内容可以是“您驾车已重度疲劳，已经严重影响驾驶，不建议再继续驾驶，请注意休息，注意行车安全”。在重度疲劳状态下，还通过短信或者电话的方式通知家属，以便家属及时提醒驾驶员，以保证驾驶员的行车安全，也方便家属获知驾驶员当前的状态。

综上所述，本发明提供的疲劳驾驶监测方法及装置，可以实时监测驾驶员的状态，以判断驾驶员当前时刻是否处于疲劳状态，并对驾驶员进行疲劳提醒，以免因为疲劳驾驶而导致车祸。

虽然已参照典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种疲劳驾驶监测装置，其特征在于，包括：主控模块、摄像头模块、建模模块、电源模块、提醒模块、显示模块；所述摄像头模块、建模模块、提醒模块、显示模块分别与所述主控模块电性连接，所述电源模块为所述疲劳驾驶监测装置提供电能。

2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述疲劳驾驶监测装置在监测驾驶员的驾车的过程中，依次通过摄像头模块、CMOS传感器、图像信号采集电路、视频解码电路、主控模块、疲劳程度检测、提醒模块以获得驾驶员的面部表情图像并判断出疲劳程度，电源模块提供电能。

3.根据权利要求2所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述摄像头模块包括至少一个红外摄像头。

4.根据权利要求2所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述建模模块用于根据采集到的驾驶员的面部表情来建立当前状态下驾驶员的表情模型。

5.根据权利要求2所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述提醒模块在判断驾驶员的状态为疲劳状态时向驾驶员发出提醒，提醒方式是声音提醒、图标提醒、短信通知家属、电话通知家属中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述显示模块用于显示提醒信息、提醒图标。

7.一种疲劳驾驶监测方法，其特征在于，所述方法包括建立模型，建立模型包括如下步骤：

采集样本数据；

分类；

建立模型。

8.根据权利要求7所述的疲劳驾驶监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

采集面部表情；

匹配模型；

根据匹配模型分类；

若正常，则不提醒；

若轻度疲劳，则发出提醒；

若中度疲劳，则提醒不建议驾驶；

若重度疲劳，发出警告，通知家属。

9.根据权利要求8所述的疲劳驾驶监测方法，其特征在于，若判断为轻度疲劳时，发出提醒时，可以为声音提醒、图标提醒中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的疲劳驾驶监测方法，其特征在于，若判断为重度疲劳时，发出警告，并通知家属，通知家属的方式为短信通知、电话通知中的至少一种。